在半導(dǎo)體行業(yè)的激烈競爭中,英特爾和臺積電正展開一場激動人心的工藝之爭,吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。兩家企業(yè)最新的 18A 工藝和 N2 工藝帶來了一場技術(shù)與創(chuàng)新的角逐。
● 英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger 相信將在未來幾年擊敗臺積電。在接受采訪時,強(qiáng)調(diào)了 18A 工藝(1.8 納米)與臺積電的 N2(2 納米)節(jié)點。18A 和 N2 都將利用 GAA 晶體管 ( RibbonFET ) , 1.8 納米級節(jié)點將采用 BSPND,一種可優(yōu)化功率和時鐘的背面功率傳輸技術(shù)。
● 當(dāng)然臺積電相信其 N3P(3 納米級)技術(shù)將在功耗、性能和面積(PPA)等方面與英特爾的 18A 相媲美,而其 N2(2 納米級)將在所有方面超越之。
一)兩家的爭斗
英特爾的 20A(2 納米級)和 18A(1.8 納米級)制造技術(shù)即將比臺積電的相應(yīng)制造工藝提前推出。
英特爾的 20A 制造技術(shù)計劃于 2024 年推出,將引入 RibbonFET 環(huán)繞柵極晶體管以及背面供電網(wǎng)絡(luò)(BSPDN)兩項創(chuàng)新技術(shù),旨在實現(xiàn)更高的性能、更低的功耗和增加的晶體管密度。與此同時,英特爾的 18A 生產(chǎn)節(jié)點旨在進(jìn)一步完善 20A 的創(chuàng)新,并在 2024 年底至 2025 年初提供進(jìn)一步的 PPA 改進(jìn)。
臺積電的 3 納米級 N3、N3E、N3P 和 N3X 制造工藝都依賴于成熟的 FinFET 晶體管和傳統(tǒng)的電源傳輸網(wǎng)絡(luò)。
臺積電似乎不急于推出其納米片 GAA 晶體管和 BSPDN,前者將由臺積電的 N2 節(jié)點引入,計劃在 2025 年下半年實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),而后者將在 N2P 上加入,計劃在 2026 年底開始大規(guī)模生產(chǎn)。 臺積電在財報電話會議中表示:" 內(nèi)部評估顯示,臺積電的 N3P 與 [ Intel ] 18A 相媲美,但上市時間更早,技術(shù)成熟度更高,成本也更低。不帶背面電源的 2 納米技術(shù)(N2)比 N3P 和 18A 都更先進(jìn),并將在 2025 年推出時成為半導(dǎo)體行業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)。"
英特爾未來幾年的主要目標(biāo)之一是在技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力方面擊敗臺積電,并從需要領(lǐng)先工藝節(jié)點的公司中獲得晶圓代工訂單。英特爾計劃在未來五個季度推出三個先進(jìn)的制造工藝,并在 2024 年下半年至 2025 年上半年開始 2 納米和 1.8 納米級制造技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)。臺積電認(rèn)為即使是將在 2025 年投入使用的 N3P 節(jié)點,在性能、功耗和成本等方面也能夠與英特爾的 18A 相媲美,而 N2 將在市場上投放一年后超越它。顯然臺積電對其即將推出的工藝節(jié)點非常自信。
二)背面供電網(wǎng)絡(luò)(BSPDN)
從表面上看,臺積電在工藝技術(shù)和代工設(shè)計方面一直領(lǐng)先,擁有強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)。英特爾憑借 18A 工藝取得的進(jìn)展表明,半導(dǎo)體競技場上的競爭遠(yuǎn)比外界所見更為激烈。背面供電技術(shù)是一項頗具潛力的創(chuàng)新,英特爾成為首家將其實踐應(yīng)用的公司,通過將電力傳送到芯片背面而非正面,為熱管理和整體性能提供了優(yōu)勢。有效的散熱和電力傳輸有助于優(yōu)化芯片布局和設(shè)計,改進(jìn)功能和熱量分布。這一創(chuàng)新的實施使英特爾再次站在半導(dǎo)體制造的最前沿,實現(xiàn)了戈登 · 摩爾的愿景。
臺積電和三星也將進(jìn)入背面供電領(lǐng)域,但相較于英特爾,可能需要一兩年的時間。臺積電在這方面的優(yōu)勢之一是與客戶的緊密合作,為其成功提供了強(qiáng)大支持。英特爾在內(nèi)部生產(chǎn) CPU 小芯片,同時將小芯片和 GPU 外包給臺積電(N5-N3)。英特爾是否能夠在內(nèi)部生產(chǎn) 18A 及以下的所有小芯片,尤其是在與 AMD 和 Nvidia 等競爭對手的比較中。
工藝領(lǐng)先固然重要,但在代工行業(yè),客戶支持同樣至關(guān)重要。如果英特爾能夠在合理時間內(nèi)完成 BPD 版本,并吸引更多客戶,那么這可能成為其新的代工收入來源。然而,在與像臺積電這樣的業(yè)界巨頭競爭時,英特爾需要著眼于大量客戶芯片的生產(chǎn),這將是其持續(xù)成功的關(guān)鍵。
小結(jié):英特爾與臺積電的工藝之爭為半導(dǎo)體行業(yè)帶來了一場激動人心的競賽,我們將見證這場競爭的發(fā)展,看看誰能在技術(shù)創(chuàng)新和客戶支持方面取得更大的優(yōu)勢。