在 IEDM 會議上,，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)計的大眾市場客戶端處理器,，每個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)品將包含四個模塊：使用intel 4 工藝技術(shù) （又名 7nm EUV）制造的計算模塊（CPU 內(nèi)核）,、臺積電可能使用其 N3 或 N5 節(jié)點生產(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 的計算塊可以說是該套件中最令人興奮的部分,，因為它將采用 Intel 4（以前稱為 7nm）制造,，這是該公司第一個使用極紫外 (EUV) 光刻技術(shù)的生產(chǎn)節(jié)點。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),，不過幾個月后它將被部署到 Meteor Lake 計算芯片的 HVM 中。請記住,，英特爾于 2021 年 10 月啟動了該計算模塊,，因此該節(jié)點現(xiàn)在已準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)也就不足為奇了。有點出乎意料的是,，英特爾并沒有證實這種工藝技術(shù)是用來制造 Ponte Vecchio 的 Xe-HPC 計算 GPU tile的,，就像兩年前的那樣。
英特爾將在臺積電開始使用 EUV 近四年后開始使用 EUV,，臺積電于 2019 年第二季度開始在其 N7+ 節(jié)點上生產(chǎn)芯片,。英特爾需要確保其 4nm 級節(jié)點性能達(dá)到預(yù)期并提供良好的良率，因為它將是第一個節(jié)點在公司相當(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（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)計已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,，并且節(jié)點本身正在為 HVM 2024 走上正軌,。
英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger 在最近的財報電話會議上表示：“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 年全年實現(xiàn),，Granite Rapids 在多種配置下運行多個操作系統(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,?！?/p>
英特爾的 18A 移至 H2 2024
追趕臺積電和三星很重要，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競爭對手,。這將在 2024 年的某個時候發(fā)生，屆時該公司將推出其 20A（20 ?；?2nm）節(jié)點，該節(jié)點將使用其環(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)計其 20A 節(jié)點將在 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 2nm 級節(jié)點,，它還將廣泛使用 EUV 來最大化晶體管密度,，提供不錯的性能改進(jìn)和更低的功耗。到 2024 年,，它將與臺積電專為提高晶體管密度和性能而設(shè)計的第三代 3 納米級（N3S,、N3P）工藝技術(shù)展開競爭。這三個節(jié)點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)，因為它同時引入了兩項主要創(chuàng)新（GAA,、BPD）,。
然而，20A 并不是英特爾計劃在 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，該節(jié)點有望進(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)點達(dá)到 8nm 分辨率（盡管這會延長生產(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)險并使用ASML的Twinscan NXE:3600D或NXE:3800E在這個節(jié)點上制作芯片,，因為它相信這將為其帶來無可爭議的市場領(lǐng)導(dǎo)地位,。
事實證明，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，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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