大改命名规则,英特尔制程工艺官方解析:半导体的埃米时代

2021/7/27 18:10:47 来源:IT之家 作者:懒猫 责编:懒猫

IT之家 7 月 27 日消息 今日,英特尔公布了其有史以来最详细的制程技术路线图之一,展示了从现在到 2025 年乃至未来,驱动新产品开发的技术。

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目前,英特尔官方公布资料介绍了实现此路线图技术的关键细节,并解释了新的节点命名方法背后的依据。

以下是英特尔制程技术路线图、实现每个节点的技术以及新节点命名的详细信息:

  • Intel 7(此前称之为 10 纳米 Enhanced SuperFin)

通过 FinFET 晶体管优化,每瓦性能比英特尔 10 纳米 SuperFin 提升约 10% - 15%,优化方面包括更高应变性能、更低电阻的材料、新型高密度蚀刻技术、流线型结构,以及更高的金属堆栈实现布线优化。Intel 7 将在这些产品中亮相:于 2021 年推出的面向客户端的 Alder Lake,以及预计将于 2022 年第一季度投产的面向数据中心的 Sapphire Rapids。

  • Intel 4(此前称之为 Intel 7 纳米)

与 Intel 7 相比,Intel 4 的每瓦性能提高了约 20% ,它是首个完全采用 EUV 光刻技术的英特尔 FinFET 节点,EUV 采用高度复杂的透镜和反射镜光学系统,将 13.5 纳米波长的光对焦,从而在硅片上刻印极微小的图样。相较于之前使用波长为 193 纳米的光源的技术,这是巨大的进步。Intel 4 将于 2022 年下半年投产,2023 年出货,产品包括面向客户端的 Meteor Lake 和面向数据中心的 Granite Rapids。

  • Intel 3

Intel 3 将继续获益于 FinFET,较之 Intel 4,Intel 3 将在每瓦性能上实现约 18% 的提升。这是一个比通常的标准全节点改进水平更高的晶体管性能提升。Intel 3 实现了更高密度、更高性能的库;提高了内在驱动电流;通过减少通孔电阻,优化了互连金属堆栈;与 Intel 4 相比,Intel 3 在更多工序中增加了 EUV 的使用。Intel 3 将于 2023 年下半年开始生产相关产品。

  • Intel 20A

PowerVia 和 RibbonFET 这两项突破性技术开启了埃米时代。PowerVia 是英特尔独有、业界首个背面电能传输网络,它消除晶圆正面的供电布线需求,优化信号布线,同时减少下垂和降低干扰。RibbonFET 是英特尔研发的 Gate All Around 晶体管,是公司自 2011 年率先推出 FinFET 以来的首个全新晶体管架构,提供更快的晶体管开关速度,同时以更小的占用空间实现与多鳍结构相同的驱动电流。Intel 20A 预计将在 2024 年推出。

命名含义

英特尔公司 CEO 帕特・基辛格表示:“摩尔定律仍在持续生效。对于未来十年走向超越‘1 纳米’节点的创新,英特尔有着一条清晰的路径。我想说,在穷尽元素周期表之前,摩尔定律都不会失效,英特尔将持续利用硅的神奇力量不断推进创新。”

数十年来,制程工艺“节点”的名称与晶体管的栅极长度相对应。虽然业界多年前不再遵守这种命名法,但英特尔一直沿用这种历史模式,即使用反映尺寸单位(如纳米)的递减数字来为节点命名。

如今,整个行业使用着各不相同的制程节点命名和编号方案,这些多样的方案既不再指代任何具体的度量方法,也无法全面展现如何实现能效和性能的最佳平衡。

在披露制程工艺路线图时,英特尔引入了基于关键技术参数 —— 包括性能、功耗和面积等的新命名体系。从上一个节点到下一个节点命名的数字递减,反映了对这些关键参数改进的整体评估。

随着行业越来越接近“1 纳米”节点,英特尔改变命名方式,以更好地反映全新的创新时代。具体而言,在 Intel 3 之后的下一个节点将被命名为 Intel 20A,这一命名反映了向新时代的过渡,即工程师在原子水平上制造器件和材料的时代 —— 半导体的埃米时代

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