《電子技術(shù)應(yīng)用》
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10nm制程戰(zhàn) 英特爾依然領(lǐng)先

2017-01-05
關(guān)鍵詞: 芯片 Intel 10nm 摩爾定律

近年來,大部分人對摩爾定律的前景看的似乎沒那么樂觀,但是芯片巨頭Intel似乎找到了出路。按他們所說,最起碼在接下來的幾年,摩爾定律的前途是一片光明的。

2017年,Intel會發(fā)布該公司的首顆10nm芯片。Intel指出,在這個制程下制造的晶體管比之前的還便宜,明顯符合運(yùn)轉(zhuǎn)了數(shù)十年的摩爾定律的宗旨。Intel還表示,在未來的幾年內(nèi),他們將大大優(yōu)化晶體管的設(shè)計(jì),并將其調(diào)整,以滿足即將開啟的為ARM芯片代工的業(yè)務(wù)。

Intel的高級fellow Mark Bohr表示,10nm的晶體管比現(xiàn)在的14nm會密集很多,對比其他競爭對手的10nm也更有優(yōu)勢。Intel之前已經(jīng)發(fā)布了一些關(guān)于新時代工藝的細(xì)節(jié)圖片。可以得知,控制晶體管開關(guān)的柵極長度和柵極之間的距離(gate pitch)也會變得更小。Gate pinch可以54nm到70nm。而在晶體管連接起來執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)邏輯功能的邏輯單元上面,其尺寸較之14nm幾乎小了46%。

這種縮小較之以往更令人振奮,Bohr表示。同時他的出現(xiàn)幫助消除了一個障礙,那就是逐漸緩慢的新世代芯片制造技術(shù)的介紹節(jié)奏。這個節(jié)點(diǎn)和我們將要做的芯片的重要意義就是打破了人們關(guān)于摩爾定律將會非常緩慢,甚至?xí)У挠^點(diǎn)。Bohr補(bǔ)充說。

盡管在wafer上使用10nm工藝制造芯片的成本會比14nm高,但是Intel強(qiáng)調(diào),均攤到每個晶體管上的成本是降低的。且10nm會帶來開關(guān)速度和能源損耗的提升。但和過往很多年看到的現(xiàn)狀一樣,時鐘速度并不會很輕易的提升。Bohr指出,在這個新世代,除了降低晶體管的制造成本以外,功耗降低和能源效率是關(guān)注的另一個重點(diǎn)。緊密度和效率的提高,會讓為服務(wù)器芯片添加更多的核與給GPU添加更多的執(zhí)行單元成為潮流。

在過去,Intel每隔幾年就升級一次他的晶體管,并伴隨介紹其新的制造技術(shù)。但在14nm的時候,Intel推出了一個叫做deminode的東西,那就是在10nm之前,推出全套提升14nm晶體管的方案。到了10nm,Intel也會在7nm面世之前提供兩個這樣的deminode(10nm+和10nm++),這從某種角度看是為了應(yīng)對往下一代工藝推進(jìn)的困難所想出來的一種權(quán)宜之計(jì)。Bohr指出,如果你發(fā)現(xiàn)從10nm往7nm推進(jìn)的過程中困難重重,為了讓大家有更好的產(chǎn)品可以用,那么你就可以將現(xiàn)有的工藝制程進(jìn)行提高,保證大家的產(chǎn)品每年都有提高。

三星和TSMC也都在推進(jìn)10nm工藝。三星在2016年十月份還宣布將于2017年早些時候推行新工藝的大規(guī)模量產(chǎn)。格羅方德則選擇跳過10nm,聚焦將于2018年到來的7nm工藝?!按蠹叶荚谕苿泳w管的小型化發(fā)展”,VLSI Research的的CEO Dan Hutcheson表示。每個公司都在推進(jìn)先進(jìn)工藝,但個人的步伐非常不一致。如果我們細(xì)看,會發(fā)現(xiàn)Intel在10nm的時候應(yīng)該還是領(lǐng)先于其他廠商的。

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除此之外,Hutcheson還指出,不同于其他芯片制造商,Intel一直將其制造工藝的推進(jìn)控制在一個合適的節(jié)奏和一致性。這就讓他們在提供代工服務(wù)的時候有明顯的優(yōu)勢。

為其他廠商制造芯片是Intel的一個新嘗試,尤其是制造ARM芯片。Hutcheson認(rèn)為。如果你沒有ARM,是很難開展代工業(yè)務(wù),因?yàn)锳RM是標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)。

Intel指出,其推出的第一個10nm芯片會是自身的芯片,接下來就是其他廠商的芯片,但這個周期會推到2018年。


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