英特爾瞄準(zhǔn)人工智能已是顯而易見(jiàn)的事情了,畢竟錯(cuò)過(guò)移動(dòng)市場(chǎng)加上PC市場(chǎng)日漸不給力,,找尋有活力,、有潛力的新興市場(chǎng)實(shí)屬情理之中的事情。但作為半導(dǎo)體IDM巨頭,,英特爾也沒(méi)有落下制程工藝推進(jìn)的事業(yè),,雖然目前看起來(lái)臺(tái)積電、三星的制程更為領(lǐng)先,,已經(jīng)可以量產(chǎn)10nm,,但別忘了去年夏天曾爆出過(guò)的半導(dǎo)體制造巨頭間的制程并不對(duì)等這一情況。
英特爾制程更先進(jìn),?
說(shuō)到制程就不得不提納米(nm),,那么什么是納米呢?這是一個(gè)單位,,也就是1米的十億分之一,。用一個(gè)指甲來(lái)作比喻的話,那就是說(shuō)試著把一片指甲的側(cè)面切成10萬(wàn)條線,,每條線就約等同于1納米,,由此可略為想像得到1納米是何等的微小了。
就拿14nm制程來(lái)說(shuō),,這里所指14nm的,,是指在芯片中,線最小可以做到14納米的尺寸,,下圖為傳統(tǒng)電晶體的長(zhǎng)相,,以此作為例子??s小電晶體的最主要目的就是為了要減少耗電量,然而要縮小哪個(gè)部分才能達(dá)到這個(gè)目的,?左下圖中的L就是我們期望縮小的部分,。藉由縮小閘極長(zhǎng)度,電流可以用更短的路徑從Drain端到Source端,。
英特爾14nm工藝與臺(tái)積電,、三星同代工藝比較
但實(shí)際上線寬定義半導(dǎo)體工藝先進(jìn)程度并不準(zhǔn)確,更有意義的是柵極距(gate pitch),、鰭片間距(Fin Pitc)等,,英特爾早前就對(duì)比過(guò)他們與臺(tái)積電,、三星的16、14nm工藝,,如上圖所示,,英特爾的14nm工藝在這些關(guān)鍵指標(biāo)上要比三星、臺(tái)積電好得多,,這兩家的工藝其實(shí)有些名不副實(shí),,落后Intel差不多半代水平。
三星,、臺(tái)積電在半導(dǎo)體工藝命名上贏過(guò)了英特爾,,這實(shí)際上是商業(yè)宣傳的勝利,技術(shù)上超越英特爾還有點(diǎn)名不正言不順,,對(duì)這個(gè)問(wèn)題業(yè)界早前就有過(guò)爭(zhēng)議了,,不過(guò)這事有沒(méi)有什么強(qiáng)制性約束,如何命名更多地是廠商自己的事,,大家也只能聽(tīng)之任之了,。
在這樣的背景下,英特爾昨天發(fā)了一條很有意思的文章:讓我們清理半導(dǎo)體工藝命名的混亂吧,。文章的作者是Mark Bohr,,英特爾高級(jí)院士,也是處理器架構(gòu)與集成部門(mén)的主管,,可以說(shuō)是資深的業(yè)界專(zhuān)家了,,他在這篇文章中就指出了業(yè)界在半導(dǎo)體工藝命名上的混亂之態(tài)。
當(dāng)然,,他的重點(diǎn)不是批評(píng)現(xiàn)狀,,而是給出了一個(gè)更合理的衡量半導(dǎo)體工藝水平的公式,如下圖所示:
英特爾給出的衡量半導(dǎo)體工藝先進(jìn)程度的公式
這個(gè)公式挺復(fù)雜的,,Bohr院士指出衡量半導(dǎo)體工藝真正需要的是晶體管密度,,這個(gè)公式分為兩部分,一部分計(jì)算2bit NAND(4個(gè)晶體管)的密度,,另一部分更為復(fù)雜,,計(jì)算的是SFF(scan flip flop)的晶體管密度,0.6和0.4兩個(gè)數(shù)字是這兩部分的加權(quán)系數(shù),。
Bohr院士希望半導(dǎo)體廠商在介紹工藝節(jié)點(diǎn)時(shí)也應(yīng)該公布邏輯芯片的晶體管密度,,而且還有一個(gè)重要的參數(shù):SRAM cell單元面積,考慮到每家廠商的工藝都不同,,在NAND+SFF密度之外最好還要獨(dú)立公布SRAM面積,。
為ARM芯片代工
去年8月份,在英特爾IDF 2016上,,英特爾宣布與ARM達(dá)成了新的授權(quán)協(xié)議,,英特爾工廠未來(lái)將生產(chǎn)ARM芯片,。由于英特爾與ARM是直面的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,此舉一出,,立即在業(yè)內(nèi)引發(fā)了強(qiáng)烈反響,。
多年來(lái),在芯片設(shè)計(jì)方面,,ARM一直是英特爾的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。ARM的芯片設(shè)計(jì)可以讓英特爾的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手用來(lái)打造自己的產(chǎn)品。但是現(xiàn)在,,ARM芯片將很快會(huì)在英特爾的工廠進(jìn)行生產(chǎn),。在近日于舊金山舉行的一次活動(dòng)中,英特爾多次談到它準(zhǔn)備在今年上馬的10納米芯片制造工藝的成本優(yōu)勢(shì),。這一優(yōu)勢(shì)將會(huì)在今年晚些時(shí)候給英特爾帶來(lái)更多的芯片生產(chǎn)業(yè)務(wù),。
這個(gè)看似不可能的合作背后,是源于近10年來(lái)頂級(jí)晶圓廠的數(shù)目減少,,現(xiàn)在有頂級(jí)工藝生產(chǎn)能力的晶圓廠只剩下英特爾,、Global Foundries、三星和臺(tái)積電4家了,。而英特爾投資百億美元建造的晶圓廠,,其產(chǎn)能之大,即便英特爾自己的芯片業(yè)務(wù)也無(wú)法完全利用工廠的產(chǎn)能,,讓英特爾開(kāi)始考慮為其他廠商進(jìn)行芯片生產(chǎn),。
雖然為ARM陣營(yíng)的芯片廠商代工芯片聽(tīng)起來(lái)和匪夷所思,但英特爾可以選擇的客戶并不多,,要不就是ARM芯片領(lǐng)域的,,要不就是AMD這種直接對(duì)手,要不就是英偉達(dá)這種顯卡制造商,。但高通現(xiàn)在是用三星代工,,而英偉達(dá)是用臺(tái)積電,就ARM領(lǐng)域的蘋(píng)果A系列芯片沒(méi)有直接競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系了,。
EMIB概念解決性能與成本間的矛盾
簡(jiǎn)單的算了一下英特爾在各個(gè)領(lǐng)域的對(duì)手,,自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,有高通和英偉達(dá)兩大對(duì)手,;服務(wù)器芯片市場(chǎng),,有AMD和ARM陣營(yíng)虎視眈眈;半導(dǎo)體制造方面又要和三星臺(tái)積電PK,。英特爾這家全球排名第一的半導(dǎo)體企業(yè)還真挺忙的,,看來(lái)冠軍不易做這一道理適用于任何存在競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域,。是以雖然被外界稱為“牙膏廠”,,但其實(shí)英特爾追求進(jìn)步的腳步從未停歇,。
英特爾本周二宣布了最新的EMIB技術(shù),旨在解決處理器性能與成本之間的矛盾,。
英特爾表示,,目前的處理器所有元件都采用統(tǒng)一制程,要不全部是22nm,,要不全部都是14nm,。未來(lái)還會(huì)進(jìn)入10nm、7nm時(shí)代,,但研發(fā)成本會(huì)因?yàn)橹瞥痰纳?jí)而大幅攀升,,不利于產(chǎn)品價(jià)格維持。
所以,,英特爾提出了EMIB概念——嵌入式多芯片互連,。
簡(jiǎn)單說(shuō),EMIB允許將不同制程的元件拼湊在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的性價(jià)比,。比如電路部分用不到那么先進(jìn)的制程,,那就依舊使用22nm工藝制造,而承擔(dān)核心任務(wù)的芯片則使用10nm或者14nm來(lái)制造,。
英特爾表示,,使用EMIB技術(shù)并不會(huì)造成整體芯片的性能下降,反而能夠提升各部分之間的傳輸效率,,其速度可以達(dá)到數(shù)百Gigabytes,,較傳統(tǒng)多芯片技術(shù)來(lái)說(shuō),延遲降低了四倍,。
EMIB芯片內(nèi)部各組件按需采用不同制程
現(xiàn)在的處理器內(nèi)部所有組件都采用相同制程