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英特尔寻求在新工艺和封装路线图上再次飙升
2021年08月09日    阅读量:829     新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

英特尔寻求在新工艺和封装路线图上再次飙升 中国机械网,okmao.com

英特尔公布了将带领公司到 2025 年的工艺和封装技术路线图,包括反映行业趋势的新节点命名策略,以及新的晶体管架构、新的电源设计以及更多将从根本上改变未来半导体设计的内容。


除了所有这些举措,英特尔将其与俄勒冈州和亚利桑那州的美国制造工厂的创新联系起来,该公司还宣布了其英特尔代工服务产品的前两个客户——高通和 AWS。英特尔没有提供有关这些胜利的更多细节,但它们仍然可以作为公司在其 IFS 战略上走在正确道路上的证据中国机械网okmao.com


关于节点命名,英特尔正在回避通过栅极尺寸(10 纳米、7 纳米等)识别节点的传统做法,这种做法充满了不一致和混乱,因为并非所有公司都使用相同的测量方法。


“我们需要改变我们谈论工艺节点的方式,”英特尔首席执行官 Pat Gelsinger 周一在一次在线演示中表示。“如今,包括我们在内的整个行业使用的各种命名和编号方案不再涉及[栅极或其他芯片方面的]任何特定测量,也没有讲述如何实现最佳功率平衡的完整故事,效率和性能。”


他表示,该公司正在“更新其词典”,从现在正在开发的 10 纳米 SuperFin 之后的下一个芯片开始。下一款芯片将简称为 Intel 7,并将在明年第一季度投入生产。与 10 纳米 SuperFin 相比,它的每瓦性能将提高 10-15%。英特尔 7 将紧随其后的是英特尔 4、英特尔 3,以及后来随着英特尔超越 1 纳米门槛进入“埃时代”、20A 和 18A(有关这些计划的更多详细信息如下)。


J. Gold Associates 的首席分析师 Jack Gold 在对英特尔公告的书面分析中指出,英特尔“认为对许多客户而言,价值的关键决定是每瓦性能,这需要综合考虑功率、面积和性能,而不仅仅是工艺密度的优化。因此,它将放弃对其工艺节点大小的直接引用,而是实施节点生成方案。”


RibbonFET 和 PowerVia


但英特尔并没有将周一的揭幕仪式限制在节点命名上。高级副总裁兼技术开发部总经理 Ann Kelleher 表示,这只是公司努力争取“年度工艺和包装创新节奏”的一个方面。 


在这些创新中,英特尔宣布了 RibbonFET,这是一种“环栅”晶体管架构,将栅极完全包裹在通道周围,提供“在所有电压下更好的控制和更高的驱动电流”,这意味着更快的晶体管开关速度和更高的性能,英特尔高级副总裁兼逻辑技术开发联席总经理 Sanjay Natarajan 说。

英特尔寻求在新工艺和封装路线图上再次飙升 中国机械网,okmao.com

英特尔的环栅晶体管架构。(英特尔)

英特尔还推出了 PowerVia,Natarajan 将其描述为一种背面供电方法。PowerVia 与传统供电方法不同,后者会导致电源线和信号线混合在一起,从而可能导致布线效率低下和性能问题,PowerVia 将这些电线放在晶圆背面的晶体管层下方。Natarajan 说,这为优化信号路由提供了更多资源,并减少了延迟。


他说,这两项“改变硅工艺技术”的创新都将用于英特尔 20A 芯片,预计将于 2025 年推出。


Gold 在他的分析中表示:“毫无疑问,英特尔将在工艺和封装方面面临来自其他芯片供应商的激烈竞争,但重要的是要认识到英特尔并不像许多人认为的那样落后,而且它拥有工具以及在其服务的市场中保持领先地位的过程。”


以下是英特尔对路线图上的芯片及其时序的更详细描述:


基于 FinFET 晶体管优化,英特尔 7与英特尔 10nm SuperFin 相比,每瓦性能提高了大约 10% 到 15%。英特尔 7 将在 2021 年用于客户端的 Alder Lake 和用于数据中心的 Sapphire Rapids 等产品中采用,预计将于 2022 年第一季度投入生产。

Intel 4完全采用极紫外光刻技术,可使用超短波长光打印令人难以置信的微小特征。凭借每瓦性能约 20% 的提升以及面积的改进,英特尔 4 将在 2022 年下半年投入生产,用于 2023 年出货的产品,包括用于客户端的 Meteor Lake 和用于数据中心的 Granite Rapids。

英特尔 3 利用进一步的 FinFET 优化和增加的 EUV,与英特尔 4 相比,每瓦性能提高了约 18%,并进一步改进了面积。英特尔 3 将准备在 2023 年下半年开始制造产品。

英特尔 20A凭借 RibbonFET 和 PowerVia 两项突破性技术开启了埃时代。RibbonFET 是英特尔实施的环栅晶体管,将成为该公司自 2011 年率先推出 FinFET 以来的第一个新晶体管架构。该技术可提供更快的晶体管开关速度,同时在更小的占位面积内实现与多个鳍片相同的驱动电流。PowerVia 是英特尔独特的业界首创的背面供电实施方案,通过消除晶圆正面供电布线的需要来优化信号传输。英特尔 20A 预计将在 2024 年量产。 

英特尔 18A已经在 2025 年初开发,对 RibbonFET 进行了改进,这将带来晶体管性能的又一次重大飞跃。 

IFS 获胜


回到英特尔代工服务的客户公告,Gelsinger 没有提供有关这些胜利的更多细节,除了高通将利用计划中的英特尔 20A 节点,而 AWS 正在成为 IFS 封装解决方案的客户。


但是,这些交易发生在批评家质疑 IFS 进展的时候,它们可以作为公司在其 IFS 战略上走在正确道路上的初步证据。


“高通和 AWS 是英特尔 IFS 战略的巨大支持,尽管细节仍然是魔鬼(什么芯片、什么时候、多少等),”戈尔德通过电子邮件说。“但显然这对英特尔很重要,应该让其他人加入进来,给英特尔一些动力。几乎每个人都在为他们的芯片寻找更多来源,特别是考虑到仅在远东获得芯片的国际影响。英特尔仍然需要证明它有能力成为代工业务的真正竞争对手,但显然它已经说服了至少两家大公司。”


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