《電子技術(shù)應(yīng)用》
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震驚 Intel在1平方毫米中塞下1億晶體管

2017-04-05
關(guān)鍵詞: 英特爾 芯片 晶體管 驍龍

本周二,英特爾搶了一回頭條,因?yàn)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/芯片" title="芯片" target="_blank">芯片巨頭邏輯技術(shù)部門副主席Kaizad Mistry宣布,他們已經(jīng)有能力在1平方毫米中塞下1億個(gè)晶體管,“絕對是行業(yè)歷史上史無前例的?!睂Γ@也可以算是個(gè)“里程碑”式的進(jìn)步。

在同等面積內(nèi)塞入更多晶體管意味著電路設(shè)計(jì)能得到有效瘦身,不但能降低芯片制造成本,還意味著在同等體積上,芯片能獲得更多功能。

這條“里程碑”式的新聞?wù)Q生于英特爾首屆“技術(shù)與制造日”活動,在這次活動上,我們不但得以一窺芯片巨頭的芯片布局和封裝技術(shù),還聽到了一個(gè)振奮人心的論斷——摩爾定律未死,至少對英特爾是這樣的。

“1平方毫米中塞下1億個(gè)晶體管”只是個(gè)文藝的說法,用專業(yè)名詞來講,這就是我們早就耳聞無數(shù)次的10nm。

什么?這也叫里程碑?搭載驍龍835(10nm)的GalaxyS8都快上市了拜托。不過,英特爾還真不服氣,它認(rèn)為現(xiàn)在友商口中的所謂10nm已經(jīng)是用過了美圖秀秀的磨皮版,掩蓋了柵極間距、晶體管密度等關(guān)鍵指標(biāo),自家14nm工藝足以媲美那些所謂的10nm了。

今年一月份在總結(jié)英特爾10nm芯片路線圖時(shí),芯片巨頭還沒有公開晶體管的具體尺寸。不過本周,最終數(shù)據(jù)終于出爐了,英特爾的10nm節(jié)點(diǎn)將鰭片間距做到了34nm,而最小金屬間距則做到了36nm(這兩個(gè)數(shù)據(jù)在14nm節(jié)點(diǎn)時(shí)分別為42nm和52nm)。

在這次活動上,MarkBohr(工藝架構(gòu)與整合資深研究員)直接換了個(gè)打法,英特爾不想再和三星、臺積電玩“數(shù)字”游戲了,以后英特爾要用密度度量法來定義工藝節(jié)點(diǎn)。

如果采用這種標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算,英特爾最近幾年都是兩倍兩倍的提升晶體管密度。舉例來說,22nm進(jìn)化為14nm的時(shí)候,晶體管密度提升了2.5倍,14nm進(jìn)化為10nm時(shí),密度則又提升了2.7倍。最重要的是,10nm芯片在運(yùn)算速度和功耗上有了較大進(jìn)步(Bohr更看重后者的表現(xiàn))。

不過,英特爾這種度量方法到底能不能在整個(gè)業(yè)界推行現(xiàn)在還是個(gè)未知數(shù)。

EETimes采訪了多位業(yè)內(nèi)人士,一位不具名的臺積電發(fā)言人表示:“英特爾怎么算的算數(shù)讓我有些暈。舉例來說,它們第一代14nmBroadwell芯片每平方毫米有1840萬個(gè)晶體管,但換了新的度量方式,晶體管怎么突然變成3750萬了?英特爾是在玩文字游戲吧?”

因此,英特爾口中的1億個(gè)晶體管還是可以挑出些刺的。不過,芯片巨頭依然強(qiáng)調(diào)每次技術(shù)節(jié)點(diǎn)升級就能讓同等面積下晶體管數(shù)量翻番的概念,英特爾將這種升級策略稱之為“超標(biāo)度”。

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英特爾的RuthBrain表示,在14nm芯片上,公司開始使用名為自對準(zhǔn)雙重曝光工藝(SADP)的技術(shù)。SADP是多重成像技術(shù)的一種,通過該技術(shù)芯片就能繼續(xù)用193nm沉浸式光刻技術(shù)生產(chǎn)了。

Brain認(rèn)為其他公司的多重曝光技術(shù)更加簡單,光刻時(shí)會發(fā)生些許偏離。需要注意的是,這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是光刻機(jī)在每次曝光時(shí)都找準(zhǔn)同一地點(diǎn),一旦出現(xiàn)偏差,芯片表現(xiàn)和良率都將受到影響,而SADP技術(shù)能回避這一問題。

在10nm芯片上,英特爾又用上了自對準(zhǔn)四重曝光工藝(SAQP),未來該技術(shù)將繼續(xù)用在芯片巨頭的7nm芯片中。

當(dāng)然,未來極紫外光刻技術(shù)(EUV)可能也會進(jìn)入芯片制造領(lǐng)域,原本的193nm紫外光將縮小到13.5nm。

在介紹新的技術(shù)突破時(shí),工程師總喜歡輕描淡寫期間遇到的困難?!澳柖捎腥さ牡胤骄驮谟谒膶?shí)現(xiàn)看起來命中注定,但其中的艱難很難用言語來描述,想不斷突破必須有創(chuàng)新?!盡istry說道。

Mistry表示,眼下FinFET晶體管還是業(yè)內(nèi)標(biāo)桿,但2011年可能就會過時(shí)?!霸谛酒袠I(yè),每前進(jìn)一步都非常困難,但一旦做成了,就變成了理所當(dāng)然,這就是摩爾定律的魔力?!?br/>


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