英特尔把10nm改名为7nm,与台积电的技术差距又近了一步
"制程技术追不上,那英特尔就把 10nm 直接改成 7nm 不就好了!" 这不再是一句玩笑话,而是英特尔 CEO Pat Gelsinger 再次向台积电下战帖的重磅宣言!
不仅如此, Gelsinger 更宣布抢下高通的代工订单,预计在 2024 年以 2nm 制程(20埃米)为高通代工新产品,以及亚马逊 AWS 将成为英特尔第一个使用其先进封装解决方案的客户。
英特尔找上高通不意外,因为台积电手上的三大客户:苹果、高通、AMD,只有高通与英特尔竞争关系较小。 因此,英特尔如果要在晶圆代工业务上端出的第一个重量级的代工客户,高通是众望所归。
另一个原因是,高通在业界是出了名不具忠诚性,长年游走于台积电和三星两大代工厂之间,现在英特尔要进入晶圆代工领域,高通自然是不会错失这个"输诚"的机会。果然,高通立刻展开"三劈",在英特尔、台积电、三星三大代工厂之间大享齐人之福,谋取自身最大利益。
英特尔 7 月 26 日登场的 Accelerated 加速日记者会中,释出满满干货。 《问芯Voice》整理五大重点,看完英特尔释放出的技术讯息后,也会对于未来五年半导体技术发展轨迹,有更深一层的了解。
1. 为制程技术"正名":缩短与台积电之间的技术竞争差距
为什么要更改制程技术的命名方式?
英特尔这样表示: 目前以奈米为基础的制程节点命名方式,并不符合自 1997 年起采用闸极长度为准的传统。 因此,公司决定让制程命名更具清晰并具备一致性的架构,客户也可以有更精准的认知。
未来, 英特尔将在 4 年内发表 5 个制程技术节点 ,公司朝 "目标锁定、全速前进" 发展。
英特尔也进一步透露,在考虑新命名时,是以 "PPA"(性能、功耗、面积)为参考基准,且进一步指出,经过这次"正名",英特尔的 7nm 制程与台积电的 7nm 制程是不相上下。
10nm Super Fin 正名为 7nm 制程(Intel 7): 7nm 制程的首波产品会是应用在笔记本的 Alder Lake 处理器,并且在 2022 年第一季量产 Sapphire Rapids 数据中心服务器的产品。
7nm 制程正名成 4nm制程(Intel 4): 开始使用极紫外光 EUV 机台技术。 4nm 制程将于 2022 下半年准备量产,2023 年开始出货,笔记本处理器 Meteor Lake 和数据中心 Granite Rapids 处理器率先采用。
3nm 制程(Intel 3)进度: Intel 3 相较 Intel 4 约能够提供 18% 的每瓦效能成长幅度, 预计在 2023 年下半年投片量产。
2nm 正名为 20A: 英特尔正式宣布埃米(angstrom)时代来临,由于 1 奈米等于 10 埃米,因此 2nm 称为 20 埃米,英特尔也称 2nm 为 20A 。Intel 20A 预计将于 2024 年逐步量产,高通将是首个采用 Intel 20A 制程技术的客户。
20A 之后进入 18A(1.8nm制程): 将采用改良版的 RibbonFET 架构,以及 ASML 最新一代的 EUV 设备:高数值孔径 High-NA EUV。
2. 全新晶体管架构 RibbonFET 将从 20A 制程(2nm)开始导入
英特尔宣布在 20A 制程上迎来两大突破性技术:RibbonFET 和 PowerVia。
RibbonFET 是全新的晶体管架构,也是英特尔在环绕式闸极(Gate All Around; GAA)晶体管的实作成果,更是英特尔自 2011 年推出 FinFET 后,再度进入全新的晶体管架构。
RibbonFET 技术的最大特色,是可以在较小的面积当中堆叠多个鳍片,相同的驱动电流提供更快的晶体管的开关速度。
另一个突破性技术 PowerVia 是英特尔首度采用背部供电的设计 ,藉由把电源线移到芯片下方,藉由移除晶圆正面供电所需回路,通过 PowerVia技术连接,可以有效降低漏电流,让信息传递更有效率。
3. ASML下一代最新EUV技术:High-NA EUV机台技术的半导体大厂,英特尔或将率先采用
英特尔的 20A 之后进入18A(1.8nm制程),将采用改良版的 RibbonFET 架构,以及 ASML 最新一代的 EUV 设备:高数值孔径 High-NA EUV。
目前英特尔正与 ASML 紧密合作该机台技术,英特尔也预计 18A 制程会在 2025 年推出。
2020 年底三星电子副会长李在镕在 ASML 总部与 ASML CEO Peter Wennink 会面,传出三星除了想确保更充足的 EUV 机台设备之外,还有一个重点便是讨论高数值孔径 High-NA EUV 机台技术的合作细节。
据了解,目前一台 EUV 设备要价一亿欧元,而高数值孔径 High-NA EUV 机台的价格或将高达 2.5 亿~ 3 亿欧元。 ASML 预计在 2023 年推出 High-NA EUV 机台的原型机,目前英特尔、三星都积极争取技术上的抢先合作,台积电估计也不会落后。
另外,英特尔也表示,随着 EUV 技术往下发展,也会强化投入打造生态系。英特尔的子公司 IMS Nanofabrication是EUV 多波束掩模刻写仪供应商,这是制作高分辨率掩模的必备工具,而掩模则是实现 EUV 光刻技术的关键部分。
4. 封装技术跃升为摩尔定律的主旋律,英特尔提出完整封装技术蓝图
EMIB (embedded multi-die interconnect bridge): 首款 2.5D 封装解决方案,Sapphire Rapids 将会是首款量产出货,具备EMIB 技术的数据中心产品。
同时,也是业界首款具备 4 个方块芯片的装置,采用俗称的 "胶水大法" 让彼此紧密连结,提供等同于单一芯片设计的效能。在 Sapphire Rapids 之后,下一世代的 EMIB 将从 55 微米凸点间距降至 45 微米。
Foveros: 汲取晶圆级封装能力优势,提供首款 3D 堆叠解决方案。 Meteor Lake 将会是 Foveros 在消费性产品实作的第二世代,其具备 36 微米凸点间距,芯片块横跨多种制程节点,热设计功耗从 5 至 125 瓦。
Foveros Omni: 采用芯片与芯片连结与模组化设计,提供不受限的灵活高效能 3D 堆叠技术。 Foveros Omni 允许混合多个顶层芯片块与多个基底芯片块,以及横跨多种晶圆厂节点的分拆芯片(die disaggregation)设计,预计将于 2023 年进入生产。
Foveros Direct: 为降低互连电阻,改采直接铜对铜接合技术,模糊了晶圆制造终点与封装起点的界线。 Foveros Direct 能够达成低于 10 微米的凸点间距,提升 3D 堆叠一个量级的互连密度,为原先被认为无法达成的功能性芯片分割开启新页。 Foveros Direct 是 Foveros Omni 的补充技术,同样预计于 2023 年问世。
英特尔也宣布亚马逊 AWS 将是第一个采用英特尔 Intel Foundry Services(IFS)封装解决方案的客户。
内容来源:微信公号 问芯Voice
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