"Da lauert ein Problem am Horizont"

Justin Rattner, bis vor kurzem CTO von Intel, über die Probleme des Chipgiganten im Mobilmarkt, die Grenzen der Miniaturisierung in kommenden Prozessor-Generationen und neue Chip-basierte Technologien gegen Schadsoftware.

Seit über vier Jahrzehnten gibt Intel den Takt in der Prozessortechnik vor. Das gelang dem Konzern auch, weil er sich immer eine große Forschungsabteilung geleistet hat. Selbst heute, da der PC-Markt schrumpft und Intel sich noch im Markt für mobile Endgeräte schwer tut, liegt das Forschungsbudget bei gut zehn Milliarden Dollar jährlich. Justin Rattner, bis Ende Juni Chief Technology Officer von Intel, ist sich aber sicher, dass die Investitionen sich auszahlen werden und der Chiphersteller auch den Mobilmarkt erobern wird. Technology Review sprach mit Rattner über die Probleme von Intel im Mobilmarkt, die Grenzen der Miniaturisierung in kommenden Prozessor-Generationen und neue Chip-basierte Technologien gegen Schadsoftware.

Technology Review: Herr Rattner, bei Intel gibt es seit einiger Zeit ein neues Konzept, das „Lab Venture“. Was verbirgt sich dahinter?

Justin Rattner: Wir haben angefangen, um einige ausgewählte Technologien aus den Intel Labs herum eigene neue Geschäftsfelder aufzubauen. Das Problem, das nicht nur Intel hat, ist ja, dass Geschäftsbereiche mit ihren jeweiligen Produkten und Kunden sehr beschäftigt sind. Wenn dann jemand sagt „Wenn ihr hier noch mal 50 Millionen reinsteckt, kommt ein großartiges Produkt heraus“, passiert das nur selten. Die Siliziumphotonik ist nun das erste solcher Projekte, auch das einzige, über das wir öffentlich gesprochen haben. Wir haben das Team aus den Labs herausgezogen und Designer, Tester und Produktionsingenieure eingestellt. Wann wir neue Produkte in diesem Bereich ankündigen, haben wir noch nicht festgelegt.

TR: Welches Produkt aus der Siliziumphotonik wird das erste sein?

Rattner: Ein Transceiver mit 100 Gigabit pro Sekunde.

Technology Review: Also ein Gerät, das auf optischen Leitungen Daten zwischen Computern übermittelt.

Rattner: Wir bauen die Lasereinheiten mit herkömmlichen CMOS-Fertigungsverfahren in den Transceiver-Chip ein. Vor ein paar Jahren haben wir bereits einen Chip mit 50 Gigabit pro Sekunde vorgestellt, der in den Labs konstruiert worden war. Der jetzige Chip sendet 100 Gigabit pro Sekunde, der Verbinder, den wir mit Corning zusammen gebaut haben, schafft sogar 1,6 Terabit pro Sekunde.

Technology Review: Wo soll das Gerät eingesetzt werden?

Rattner: In Rechenzentren. Es gibt damit eine größere Bandbreite bei geringeren Kosten, und auch hinsichtlich der Energieeffizienz wird das viel bringen. Die Typen aus den Rechenzentren begeistern sich alle für Datenkapazitäten, arbeiten aber mit klitzekleine Leitungen. Die übertragen in den meisten Rechenzentren ganze zehn Gigabit pro Sekunde, nur wenige haben auf 40 Gigabit pro Sekunde umgerüstet. Bei Facebook denken einige Leute aber schon über andere Anwendungen für Siliziumphotonik in Server-Racks nach.

Technology Review: Das Hauptgeschäft von Intel sind herkömmliche Elektronikchips. Mit welcher Technik kann man hier das Moore’sche Gesetz aufrechterhalten, laut dem die Zahl der Transistoren auf einem Chip sich alle 18 bis 24 Monate verdoppelt?

Rattner: Ich glaube, dass wir gerade eine Phase ziemlich rascher Innovationen erleben. Die Industrie baut seit 40 Jahren dieselben Transistoren, nur immer kleiner. Bei 65 Nanometern Strukturgröße hatten wir dann Transistoren, die hohe Stromverluste aufwiesen und viel Strom verbrauchten, sogar wenn sie noch nicht einmal angeschaltet waren. Bei 45 Nanometern gingen wir dann zu Metallgattern mit einem hohen k-Wert, einer hohen Dielektrizitätszahl, über – und mit einem Schlag änderte sich alles: die Architektur, die Materialien, der Fertigungsprozess. Zwei Generationen später sind wir jetzt bei 3D-Transistoren.

Technology Review: Wird es schwieriger, dem Moore’schen Gesetz zu folgen?

Rattner: Die Bauteile sind bereits sehr klein, und die Physik dahinter ist zweifellos anspruchsvoll. Wir sehen vielleicht noch zwei oder drei solche Chip-Generationen vor uns, aber danach wird das Bild allmählich verschwommen. Eine große Frage ist die Photolithografie. Alle dachten, wir würden zu einer Lithografie mit extremem Ultraviolett (EUV) übergehen, doch das ist nicht geschehen. Die EUV-Lithografie ist in sich einfach viel teurer. Da lauert ein Problem am Horizont.

Technology Review: Könnten Chips, die weiterhin dem Moore’schen Gesetz folgen, irgendwann so teuer sein, dass die meisten Kunden bei einer weniger fortschrittlichen Technologie bleiben?

Rattner: Der Markt könnte sich fragmentieren, ich halte das für möglich. Aber bevor das passiert, bin ich schon lange im Ruhestand. Es gibt sicher noch andere Materialien als High-k-Metallgatter. Vor ein paar Jahren haben wir ein technisches Paper veröffentlicht, in dem wir Galliumarsenid-Transistoren auf einem Silizium-Substrat beschreiben. Das ist eine Option, die wir verfolgen können.

Technology Review: Warum verkauft Intel im Vergleich mit der Konkurrenz weniger Mobilchips? Obwohl die eigentlich hinsichtlich der Energieeffizienz schon 2012 mit den Konkurrenzprodukten gleichziehen sollten?

Rattner: Ich glaube, das hat nicht so sehr technische Gründe. Intel galt hier einfach nicht als Player. Eine andere Sache, die wirklich kritisch ist: Wir hatten kein LTE-Modem für die vierte Mobilfunkgeneration im Angebot. In den USA war das tödlich. Die US-Mobilfunkbetreiber haben keine neuen Telefondesigns mehr akzeptiert, wenn die nicht LTE-fähig waren. Allmählich können wir LTE-Modems vorweisen, und dann haben wir die Systeme auf einem Chip, Sendeeinheit, Software. Damit wird alles anders.

Technology Review: Ist das dann die Mobilchip-Architektur Merryfield?

Rattner: Wir denken, dass wir nun alle nötigen Zutaten beisammen haben, um wettbewerbsfähig zu sein. Es dauerte einige Generationen an Chipdesign, um an diesen Punkt zu kommen, an dem wir genauso gut wie alle anderen sind, und das ganze Design dann mit den besten Transistoren zu verfeinern, die man bauen kann.

Technology Review: Intel geht inzwischen mehr in Software, wie etwa die Übernahme des Antiviren-Software- Herstellers McAfee zeigt. Gibt es da noch eine Verbindung zu den traditionellen Intel-Technologien?

Rattner: Ja. Wir hatten in den Intel Labs bereits mit McAfee an einer Hardware-basierten Lösung für den Virenschutz gearbeitet, als – unabhängig davon – die Entscheidung fiel, McAfee zu übernehmen. Wir steuerten zu deren Produkt Deep Defender McAfee Software bei. In der neu vorgestellten Prozessor-Architektur Haswell ist diese Technologie nun in der Hardware, das ist viel energieeffizienter. Das kann man in Smartphones und Ultrabooks einsetzen.

Technology Review: Werden in Zukunft mehr Sicherheitstechnologien wie diese direkt in Chips eingebaut?

Rattner: Unbedingt. Wenn man das unterhalb der Betriebssystem-Ebene macht, löst es das Problem, dass ausgeklügelte Schadprogramme als erstes die Virenabwehr deaktivieren. Von dieser Technik wird es in den kommenden Generationen von Intel-Chips mehr geben, und Geräte mit Intel-Atom-Prozessoren werden sehr wahrscheinlich deutlich mehr Sicherheitsfunktionen haben. (nbo)