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英特尔10nm制程工艺详解:正面PK友商,刀刀见血!

2017年9月19日,“领先无界,英特尔精尖制造日”活动在北京正式召开。这应该是近10年来,英特尔首次在中国进行制造工艺技术的介绍活动。此次会议规格也是相当的高,英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭、英特尔公司执行副总裁兼制造 运营与销售集团总裁Stacy Smith、英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark T. Bohr、英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁Zane A. Ball等众多英特尔高管均出席了本次活动。

会上英特尔首次公布了自家最新的10nm工艺技术细节,并深度解析了英特尔的“摩尔定律”,揭开了目前业内关于制程节点命名上的“猫腻”,对于“摩尔定律已死”、“摩尔定律要靠三星、台积电来推动了”等言论给予了正面回击。

英特尔10nm工艺正式发布:领先对手整整一代

在今年CES上,英特尔CEO科再奇就曾预告,英特尔将会在今年下半年推出新一代的10nm工艺。今天,英特尔的全新10nm工艺终于正式在北京发布,同时还展示了基于英特尔尔10nm工艺的晶圆。英特尔表示,其10nm工艺拥有世界上最密集的晶体管和最小的金属间距,同时实现了业内最高的晶体管密度,领先其他竞争对手的10nm整整一代。

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Intel执行副总裁兼制造、运营与销售集团总裁StacySmith首次展示了10nm晶圆,其将被用来制造CannonLake芯片。

据介绍,英特尔10nm工艺采用第三代 FinFET(鳍式场效应晶体管)技术,加上超微缩技术 (hyper scaling),同时充分运用了多图案成形设计 (multi-patterning schemes),从而推出体积更小、成本更低的晶体管。

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根据英特尔公布的数据显示,相比上一代的14nm制程,英特尔10nm制程的最小栅极间距从70nm缩小至54nm,且最小金属间距从52nm缩小至36nm。尺寸的缩小使得逻辑晶体管密度可达到每平方毫米1.008亿个晶体管,是之前英特尔14nm制程的2.7倍。

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得益于10nm工艺的超微缩技术对于晶体管密度的提升,也使得芯片的die size缩小的幅度超过了以往。可以看到,22nm之前每代工艺的提升可带来die size约0.62倍的缩减,14nm以及10nm则带来了0.46倍和0.43倍的缩减。

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英特尔表示,相比之前的14nm制程,最新的10nm制程将可带来高达25%的性能提升和45%的功耗降低。此外,英特尔还将推出增强版的10nm制程——10 ,届时可将性能再提升15%或将功耗再降低30%。

英特尔10纳米制程将用于制造英特尔全系列产品,以满足客户端、服务器以及其它各类市场的需求。

友商制程节点命名上的“猫腻”

从英特尔的22nm之后,台积电、三星等半导体制程技术似乎也开始逐渐迎头赶上。虽然2014年英特尔就推出了14nm工艺,之后仅一年不到的时间,三星也推出了自家的14nm工艺,随后台积电也推出了其16nm工艺。2015年下半年发布的苹果iPhone 6s所搭载的A9处理器就分别采用了三星的14nm工艺和台积电的16nm工艺。去年年底,三星和台积电又相继推出了自己的10nm工艺,这也比英特尔的10nm工艺早了将近一年的时间。真的是三星、台积电的制程工艺开始赶超英特尔了吗?其实,这只是三星、台积电为了争夺市场,而采取的制程数字上的营销策略。

“随着摩尔定律的推进,制程升级也开始变得越来越难,一些公司开始背离了摩尔定律对于制程工艺的命名法则。即使晶体管密度增加很少,但他们仍继续推进采用新一代制程节点命名。这也导致了制程节点名称根本无法正确体现这个制程位于摩尔定律曲线的哪个位置。”英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark T. Bohr解释道。

如果以前面提到的晶体管密度计算公式来作为标准的话,我们不难发现,英特尔三年前推出的14nm制程所能达到的晶体管密度已经与三年后台积电、三星所推出的10nm的晶体管密度相当。

英特尔10nm工艺正式发布:揭开了友商半导体制程节点命名上的猫腻

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英特尔最新的10nm制程工艺虽然比三星、台积电的10nm工艺推出时间略晚,但是它的晶体管密度却达到了后者的两倍。

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此外,英特尔10nm的鳍片间距、栅极间距、最小金属间距、逻辑单元高度等指标均领先于台积电和三星的10nm。话说,英特尔的这个数据对比真的是让友商很受伤,可谓是“刀刀见血”。

在后续的专访环节,英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭更是直言:“老虎不发威,当我们是病猫!”此外他还表示,“友商的下一代7nm也只相当于我们的10nm。”

我们都知道,以往英特尔在技术方面都比较低调,这次也是近10年来第一次在中国举办制程技术交流活动,相对于以往,英特尔在对于自家的制程技术宣传上变得更加高调,这样的变化背后,一方面可能是由于竞争对手的节点命名及营销策略让英特尔很不爽,另外一方面则是因为英特尔正计划大力开拓芯片代工业务。

去年8月,英特尔宣布开放代工业务,同时与ARM达成新的授权协议,英特尔将可以利用自己的制程技术代工ARM架构的芯片。今年,展讯发布的SC9861G-IA和SC9853,都采用了英特尔的14nm工艺代工。现在,英特尔还开放了22nm FFL以及最新的10nm制程,芯片代工市场又多了一个强大的玩家,台积电、三星想必是压力山大。明天我们将来详细介绍英特尔的代工业务的进展以及22nm FFL技术。

作者:芯智讯-浪客剑

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