在 IEDM 會(huì)議上，英特爾分享了其工藝技術(shù)路線圖以及未來三到四年內(nèi)可用的芯片設(shè)計(jì)愿景。正如預(yù)期的那樣，英特爾的下一代制造工藝——intel 4 和intel 3——有望分別在 2023 年和 2024 年用于大批量制造 (HVM)。此外，該公司的 20A 和 18A 生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)將在 2024 年為 HVM 做好準(zhǔn)備，這意味著 18A 將提前可用。

　　Intel 4 今天準(zhǔn)備就緒，Intel 3 將于 2023 年下半年推出

　　明年英特爾將發(fā)布代號為 Meteor Lake CPU的第 14 代酷睿，這是其首款采用多?。ɑ蚨鄩K）設(shè)計(jì)的大眾市場客戶端處理器，每個(gè)小芯片組將使用不同的工藝技術(shù)制造。英特爾的 Meteor Lake 產(chǎn)品將包含四個(gè)模塊：使用intel 4 工藝技術(shù) （又名 7nm EUV）制造的計(jì)算模塊（CPU 內(nèi)核）、臺(tái)積電可能使用其 N3 或 N5 節(jié)點(diǎn)生產(chǎn)的圖形模塊、SoC 模塊和 I/O tiles。此外，tiles將使用英特爾的 Foveros 3D 技術(shù)相互連接。

　　Meteor Lake 的計(jì)算塊可以說是該套件中最令人興奮的部分，因?yàn)樗鼘⒉捎?Intel 4（以前稱為 7nm）制造，這是該公司第一個(gè)使用極紫外 (EUV) 光刻技術(shù)的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。據(jù)英特爾稱，這種制造工藝已準(zhǔn)備好進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，不過幾個(gè)月后它將被部署到 Meteor Lake 計(jì)算芯片的 HVM 中。請記住，英特爾于 2021 年 10 月啟動(dòng)了該計(jì)算模塊，因此該節(jié)點(diǎn)現(xiàn)在已準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)也就不足為奇了。有點(diǎn)出乎意料的是，英特爾并沒有證實(shí)這種工藝技術(shù)是用來制造 Ponte Vecchio 的 Xe-HPC 計(jì)算 GPU tile的，就像兩年前的那樣。

　　英特爾將在臺(tái)積電開始使用 EUV 近四年后開始使用 EUV，臺(tái)積電于 2019 年第二季度開始在其 N7+ 節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)芯片。英特爾需要確保其 4nm 級節(jié)點(diǎn)性能達(dá)到預(yù)期并提供良好的良率，因?yàn)樗鼘⑹堑谝粋€(gè)節(jié)點(diǎn)在公司相當(dāng)不幸的 10nm 系列工藝之后到來，這些工藝在其生命周期的早期沒有達(dá)到預(yù)期的效果，而且成本比公司幾年前希望的要高。

　　由于英特爾必須趕上其競爭對手三星代工廠和臺(tái)積電，其intel 4 工藝技術(shù)將在 2023 ~ 2024 年加入其intel 3 制造節(jié)點(diǎn)（3nm 級）。該工藝將在下半年準(zhǔn)備好制造2023 年，基于英特爾共享的數(shù)據(jù)。它將用于制造代號為 Granite Rapids 和 Sierra Forest 的英特爾處理器，這些都是該公司備受矚目的產(chǎn)品。Sierra Forest 有望成為該公司首款使用節(jié)能核心的數(shù)據(jù)中心 CPU，并將與各種基于 Arm 的高核心數(shù)產(chǎn)品競爭。

　　英特爾已經(jīng)開始研究 Xeon“Granite Rapids”樣品，因此看起來 CPU 的設(shè)計(jì)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，并且節(jié)點(diǎn)本身正在為 HVM 2024 走上正軌。

　　英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger 在最近的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上表示：“Granite Rapids 的第一步已經(jīng)走出工廠，良率很好，intel 3 繼續(xù)按計(jì)劃取得進(jìn)展 ?！?“Emerald Rapids 取得了良好的進(jìn)展，并有望在 2023 年全年實(shí)現(xiàn)，Granite Rapids 在多種配置下運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)非常健康，而我們的首款 E-core 產(chǎn)品 Sierra Forest 提供了世界級的每瓦性能，兩者都是穩(wěn)步邁向 2024 年。”

　　英特爾的 18A 移至 H2 2024

　　追趕臺(tái)積電和三星很重要，但要恢復(fù)其工藝技術(shù)領(lǐng)先地位，英特爾將不得不超越這兩個(gè)競爭對手。這將在 2024 年的某個(gè)時(shí)候發(fā)生，屆時(shí)該公司將推出其 20A（20 埃或 2nm）節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)將使用其環(huán)柵晶體管品牌 RibbonFET 以及稱為 PowerVia 的背面功率傳輸。英特爾預(yù)計(jì)其 20A 節(jié)點(diǎn)將在 2024 年上半年投產(chǎn)；它將在 2024 年用于為公司代號為 Arrow Lake 的客戶端 PC 處理器制造小芯片。

　　英特爾的 20A 將是業(yè)界首個(gè) 2nm 級節(jié)點(diǎn)，它還將廣泛使用 EUV 來最大化晶體管密度，提供不錯(cuò)的性能改進(jìn)和更低的功耗。到 2024 年，它將與臺(tái)積電專為提高晶體管密度和性能而設(shè)計(jì)的第三代 3 納米級（N3S、N3P）工藝技術(shù)展開競爭。這三個(gè)節(jié)點(diǎn)如何相互疊加還有待觀察。盡管如此，英特爾仍為其 20A 工藝設(shè)定了很高的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗瑫r(shí)引入了兩項(xiàng)主要?jiǎng)?chuàng)新（GAA、BPD）。

　　然而，20A 并不是英特爾計(jì)劃在 2025 年底開始使用的最先進(jìn)的工藝技術(shù)。該公司還在準(zhǔn)備其 18A（18 埃，1.8 納米）生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)有望進(jìn)一步提高 PPA（性能、功率、面積）英特爾及其英特爾代工服務(wù)客戶的優(yōu)勢。

　　對于 18A，英特爾最初計(jì)劃使用具有 0.55 數(shù)值孔徑 (NA) 光學(xué)器件的 EUV 工具，這將提供 8nm 的分辨率（低于當(dāng)前使用的具有 0.33 NA 的 EUV 工具的 13nm 分辨率）。但 ASML 的 High-NA EUV 設(shè)備生產(chǎn)要到 2025 年才能準(zhǔn)備就緒，而英特爾的 18A 目標(biāo)是在 2025 年下半年準(zhǔn)備好制造，領(lǐng)先于競爭對手。

　　由于使用當(dāng)前一代的 EUV 工具可以通過多重圖案化為后 3nm 節(jié)點(diǎn)達(dá)到 8nm 分辨率（盡管這會(huì)延長生產(chǎn)周期并可能影響良率），Intel 愿意在 18A 上承擔(dān)一些額外的風(fēng)險(xiǎn)并使用ASML的Twinscan NXE:3600D或NXE:3800E在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上制作芯片，因?yàn)樗嘈胚@將為其帶來無可爭議的市場領(lǐng)導(dǎo)地位。

　　事實(shí)證明，首批20A和18A測試芯片已經(jīng)流片。

　　“在 Intel 20A 和 Intel 18A 上，第一批受益于 RibbonFet 和 PowerVia 的節(jié)點(diǎn)，我們的第一批內(nèi)部測試芯片和主要潛在代工客戶的芯片已經(jīng)流片，并在晶圓廠中運(yùn)行硅片，”英特爾負(fù)責(zé)人說?！暗?2025 年，我們將繼續(xù)走上奪回晶體管性能和功率性能領(lǐng)先地位的軌道?！?/p>

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