《電子技術(shù)應(yīng)用》
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英特爾展示多項技術(shù)突破,推動摩爾定律超越2025

2021-12-13
來源:電子創(chuàng)新網(wǎng)
關(guān)鍵詞: 英特爾 IEDM FinFET

  英特爾的目標是在封裝中將密度提升10倍以上,,將邏輯微縮提升30%至50%,,并布局非硅基半導體

  在不懈推進摩爾定律的過程中,英特爾公布了在封裝,、晶體管和量子物理學方面的關(guān)鍵技術(shù)突破,,這些突破對推進和加速計算進入下一個十年至關(guān)重要。在2021 IEEE國際電子器件會議(IEDM)上,,英特爾概述了其未來技術(shù)發(fā)展方向,,即通過混合鍵合(hybrid bonding)將在封裝中的互連密度提升10倍以上,晶體管微縮面積提升30%至50%,在全新的功率器件和內(nèi)存技術(shù)上取得重大突破,,基于物理學新概念所衍生的新技術(shù),,在未來可能會重新定義計算。

  英特爾高級院士兼組件研究部門總經(jīng)理Robert Chau表示:“在英特爾,,為持續(xù)推進摩爾定律而進行的研究和創(chuàng)新從未止步,。英特爾的組件研究團隊在IEDM 2021上分享了關(guān)鍵的研究突破,這些突破將帶來革命性的制程工藝和封裝技術(shù),,以滿足行業(yè)和社會對強大計算的無限需求,。這是我們最優(yōu)秀的科學家和工程師們不懈努力的結(jié)果,他們將繼續(xù)站在技術(shù)創(chuàng)新的最前沿,,不斷延續(xù)摩爾定律,。”

  摩爾定律滿足了從大型計算機到移動電話等每一代技術(shù)的需求,,并與計算創(chuàng)新同步前行,。如今,隨著我們進入一個具有無窮數(shù)據(jù)和人工智能的計算新時代,,這種演變?nèi)栽诶^續(xù),。

  持續(xù)創(chuàng)新是摩爾定律的基石,英特爾的組件研究團隊致力于在三個關(guān)鍵領(lǐng)域進行創(chuàng)新:第一,,為提供更多晶體管的核心微縮技術(shù),;第二,在功率器件和內(nèi)存增益領(lǐng)域提升硅基半導體性能,;第三,,探索物理學新概念,以重新定義計算,。眾多突破摩爾定律昔日壁壘并出現(xiàn)在當前產(chǎn)品中的創(chuàng)新技術(shù),,都源自于組件研究團隊的研究工作,包括應(yīng)變硅,、高K-金屬柵極技術(shù),、FinFET晶體管、RibbonFET,,以及包括EMIB和Foveros Direct在內(nèi)的封裝技術(shù)創(chuàng)新,。

  

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  在IEDM 2021上披露的突破性進展表明,英特爾正通過對以下三個領(lǐng)域的探索,,持續(xù)推進摩爾定律,,并將其延續(xù)至2025年及更遠的未來。

  一,、為在未來的產(chǎn)品中提供更多的晶體管,,英特爾正針對核心微縮技術(shù)進行重點研究:

  英特爾的研究人員概述了混合鍵合互連中的設(shè)計,、制程工藝和組裝難題的解決方案,期望能在封裝中將互連密度提升10倍以上,。在今年7月的英特爾加速創(chuàng)新:制程工藝和封裝技術(shù)線上發(fā)布會中,,英特爾宣布計劃推出Foveros Direct,以實現(xiàn)10微米以下的凸點間距,,使3D堆疊的互連密度提高一個數(shù)量級,。為了使生態(tài)系統(tǒng)能從先進封裝中獲益,英特爾還呼吁建立新的行業(yè)標準和測試程序,,讓混合鍵合芯粒(hybrid bonding chiplet)生態(tài)系統(tǒng)成為可能,。

  展望其GAA RibbonFET(Gate-All-Around RibbonFET)技術(shù),英特爾正引領(lǐng)著即將到來的后FinFET時代,,通過堆疊多個(CMOS)晶體管,,實現(xiàn)高達30%至50%的邏輯微縮提升,通過在每平方毫米上容納更多晶體管,,以繼續(xù)推進摩爾定律的發(fā)展,。

  英特爾同時也在為摩爾定律進入埃米時代鋪平道路,其前瞻性的研究展示了英特爾是如何克服傳統(tǒng)硅通道限制,,用僅有數(shù)個原子厚度的新型材料制造晶體管,,從而實現(xiàn)在每個芯片上增加數(shù)百萬晶體管數(shù)量。在接下來的十年,,實現(xiàn)更強大的計算,。

  二,、英特爾為硅注入新功能:

  通過在300毫米的晶圓上首次集成氮化鎵基(GaN-based)功率器件與硅基CMOS,,實現(xiàn)了更高效的電源技術(shù)。這為CPU提供低損耗,、高速電能傳輸創(chuàng)造了條件,,同時也減少了主板組件和空間。

  另一項進展是利用新型鐵電體材料作為下一代嵌入式DRAM技術(shù)的可行方案,。該項業(yè)界領(lǐng)先技術(shù)可提供更大內(nèi)存資源和低時延讀寫能力,,用于解決從游戲到人工智能等計算應(yīng)用所面臨的日益復雜的問題。

  三,、英特爾正致力于大幅提升硅基半導體的量子計算性能,,同時也在開發(fā)能在室溫下進行高效、低功耗計算的新型器件,。未來,,基于全新物理學概念衍生出的技術(shù)將逐步取代傳統(tǒng)的MOSFET晶體管:

  在IEDM 2021上,英特爾展示了全球首例常溫磁電自旋軌道(MESO)邏輯器件,,這表明未來有可能基于納米尺度的磁體器件制造出新型晶體管,。

  英特爾和比利時微電子研究中心(IMEC)在自旋電子材料研究方面取得進展,,使器件集成研究接近實現(xiàn)自旋電子器件的全面實用化。

  英特爾還展示了完整的300毫米量子比特制程工藝流程,。該量子計算工藝不僅可持續(xù)微縮,,且與CMOS制造兼容,這確定了未來研究的方向,。

  關(guān)于英特爾組件研究部門:英特爾組件研究部門是英特爾技術(shù)研發(fā)部門中的研究團隊,,負責提供革命性的制程工藝和封裝技術(shù)方案,以推進摩爾定律并實現(xiàn)英特爾的產(chǎn)品和服務(wù),。英特爾組件研究團隊與公司的業(yè)務(wù)部門建立了內(nèi)部合作關(guān)系,,以預測未來需求。同時,,該團隊也與外部建立合作關(guān)系,,包括政府機構(gòu)研究實驗室、行業(yè)協(xié)會,、大學研究團體及各類供應(yīng)商,,以保持英特爾研究和開發(fā)渠道的完整性。

  更多內(nèi)容請訪問:3D堆疊晶體管:通過向上堆疊提升面積(視頻) | Foveros Direct:先進封裝技術(shù)將延續(xù)摩爾定律(視頻)| 英特爾組件研究小組發(fā)明革命性的制程工藝和封裝技術(shù)(視頻)

  法律聲明

  所有的產(chǎn)品和服務(wù)計劃,,以及路線圖,,如有更改,恕不另行通知,。任何對英特爾運營所需商品和服務(wù)的預測僅供討論之用,。英特爾公司將不承擔與本文件中公布的預測有關(guān)的任何購買責任。英特爾經(jīng)常使用代碼名稱來識別正在開發(fā)的產(chǎn)品,、技術(shù)或服務(wù),,用法可能隨時間而變化。本文件未授予任何知識產(chǎn)權(quán)的許可(明示或暗示,,以禁止反言或其他方式),。產(chǎn)品和工藝性能因使用、配置和其他因素而異,。欲了解更多信息,,請訪問www.Intel.com/PerformanceIndex 和 www.Intel.com/ProcessInnovation。

  對研究成果的引用,,包括對技術(shù),、產(chǎn)品、制程工藝或封裝性能的比較,,均為估計,,并不意味著可以使用。參考的發(fā)布日期和/或能力可能因使用,、配置和其他因素而異,。所描述的產(chǎn)品和服務(wù)可能含有缺陷或錯誤,,可能導致與公布的規(guī)格存在偏差。目前的特征勘誤表可按要求提供,。英特爾公司否認所有明示和暗示的保證,,包括但不限于對適銷性、對特定用途的適用性和不侵權(quán)的暗示保證,,以及由履約過程,、交易過程或貿(mào)易慣例所產(chǎn)生的任何保證。

  本文件中提到未來計劃或預期的陳述為前瞻性陳述,。這些陳述系基于當前的預期,,涉及許多風險和不確定性,可能導致實際結(jié)果與這些陳述中所表達或暗示的結(jié)果有實質(zhì)性的差異,。欲進一步了解有關(guān)可能導致實際結(jié)果出現(xiàn)重大差異的因素,,請參見我們最近發(fā)布的收益報告和美國證券交易委員會文件,網(wǎng)址:www.intc.com,。

  關(guān)于英特爾

  英特爾(NASDAQ: INTC)作為行業(yè)引領(lǐng)者,,創(chuàng)造改變世界的科技,推動全球進步并讓生活豐富多彩,。在摩爾定律的啟迪下,,我們不斷致力于推進半導體設(shè)計與制造,幫助我們的客戶應(yīng)對最重大的挑戰(zhàn),。通過將智能融入云,、網(wǎng)絡(luò)、邊緣和各種計算設(shè)備,,我們釋放數(shù)據(jù)潛能,,助力商業(yè)和社會變得更美好。





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