英特爾重塑代工業(yè)務(wù)：按期推進(jìn) 4 年 5 個節(jié)點(diǎn)計劃、公布 Intel 14A 路線圖、2030 要成第二大代工廠

IT之家 2 月 22 日消息，英特爾于北京時間今天凌晨 0 點(diǎn) 30 分舉辦了 IFS Direct Connect 2024，在宣布 IFS 更名為 Intel Foundry 之外，還公布了未來十年的工藝路線圖，尤其提及了 1.4nm 的 Intel 14A 工藝。

英特爾在本次活動中宣布了大量的動態(tài)信息，IT之家梳理匯總?cè)缦拢?/p>

圖源：Intel

IFS 更名為 Intel Foundry

英特爾首席執(zhí)行官帕特?基辛格（Pat Gelsinger）在本次活動中，宣布 Intel Foundry Services 更名為 Intel Foundry，并目標(biāo)在 2030 年成為全球第二大的半導(dǎo)體制造工廠。

英特爾在活動中多次提及了“systems foundry”（系統(tǒng)代工廠）的概念，在英特爾定義中，量化了英特爾在系統(tǒng)級設(shè)計方面的經(jīng)驗，并將其所有的技術(shù)開發(fā)、制造、供應(yīng)鏈和英特爾代工廠服務(wù)整合在一起。

這不僅包括生產(chǎn)各種類型的處理器，還包括為客戶提供封裝和連接結(jié)構(gòu)解決方案，甚至幫助提供冷卻解決方案。

英特爾代工廠既面向外部客戶，也面向英特爾內(nèi)部客戶，目標(biāo)是以靈活、可持續(xù)的供應(yīng)鏈為兩者提供同等服務(wù)。

英特爾還宣布推出英特爾代工廠高級系統(tǒng)與測試（ASAT）產(chǎn)品組合的新功能，幫助客戶利用英特爾的全套技術(shù)打造自己的人工智能芯片。

5N4Y 戰(zhàn)略按期推進(jìn)

基辛格表示為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，英特爾公司積極推動 5N4Y 戰(zhàn)略，計劃在未來 4 年交付 5 個工藝節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展現(xiàn)有的工藝節(jié)點(diǎn)陣容，并在 Intel 18A 工藝節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn) Clearwater Forest 處理器。

基辛格表示 2021 年發(fā)布的原計劃正按部就班地推進(jìn)，Intel 7 和 Intel 4 工藝節(jié)點(diǎn)已投放市場，Intel 3 工藝節(jié)點(diǎn)就準(zhǔn)備就緒，可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)（HVM）。

基辛格表示英特爾的 Intel 20A（2 納米）和 18A（1.8nm）也將如期上市，是業(yè)內(nèi)首批采用 PowerVia 背面供電技術(shù)的芯片，通過優(yōu)化供電提高性能和晶體管密度。

同時 18A 也是英特爾首個采用 RibbonFET 全周柵極（GAA）晶體管的節(jié)點(diǎn)，在縮小面積的情況下，提供更高的晶體管密度和更快的晶體管開關(guān)速度。

英特爾 18A 現(xiàn)已準(zhǔn)備就緒，客戶現(xiàn)在就可以使用英特爾 EDA（設(shè)計軟件）和 IP 合作伙伴提供的 0.9 PDK 進(jìn)行設(shè)計，完整的 1.0 PDK 將于四五月份面世。

Clearwater Forest 處理器已流片

英特爾表示 Clearwater Forest 處理器已經(jīng)流片，這意味著芯片的最終設(shè)計已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，可以投入生產(chǎn)。Clearwater Forest 是該公司首款大批量生產(chǎn)的 18A 芯片。

Clearwater Forest 由在 18A 節(jié)點(diǎn)上制造的 CPU 芯片組成，然后通過 3D Foveros 封裝技術(shù)和 Intel 3 基礎(chǔ)芯片（包括高速緩存）一起封裝。

Clearwater Forest 的設(shè)計融合了我們在 Granite Rapids 以及 288 核和 144 核 Sierra Forest 處理器中看到的許多架構(gòu)概念，但新增加的 3D Foveros 封裝是關(guān)鍵所在。

在使用 HBM4 的芯片設(shè)計中，這種將邏輯芯片與基底芯片粘合在一起的策略也至關(guān)重要，據(jù)悉，HBM4 需要一個有源基底芯片來確保最佳的信號完整性。

Clearwater Forest 是首款使用通用芯片組互連 Express（UCIe）的大批量芯片，這是一種用于將芯片連接在一起的全新行業(yè)接口。

UCIe 是一個不容忽視的關(guān)鍵進(jìn)步：英特爾、AMD、Arm、Nvidia、臺積電、三星和其他 120 家公司都支持該接口，以開源設(shè)計實現(xiàn)芯片間芯片到芯片互連的標(biāo)準(zhǔn)化，從而降低成本，促進(jìn)來自多家芯片制造商的經(jīng)過驗證的混搭芯片生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

英特爾在 Clearwater Forest 中采用 UCIe 的所有方法，不僅表明這項技術(shù)正在快速發(fā)展，而且表明英特爾正在引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。

后 5N4Y--Intel 14A 工藝

在 5N4Y 圖表之后，英特爾展示了 Intel 14A（1.4nm）工藝，這將是業(yè)界首個使用 ASML High-NA EUV 光刻工具的工藝節(jié)點(diǎn)。

事實上，英特爾是業(yè)內(nèi)首家獲得尖端 High-NA 工具的公司，而臺積電（TSMC）據(jù)說因成本問題推遲到 2030 年才使用這種生產(chǎn)工具。

英特爾沒有透露 14A 的性能或密度目標(biāo)，但基本可以確認(rèn)采用下一代 PowerVia 背面供電技術(shù)和 RibbonFET GAA 晶體管。

根據(jù)英特爾的路線圖，Intel 14A 共有兩個類型，標(biāo)準(zhǔn)的 14A 以及后續(xù)擴(kuò)展的 14A-E。

E 代表功能擴(kuò)展，是英特爾新方法的一部分，即對現(xiàn)有工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行不同的定制，以延長其生命周期，類似于臺積電和三星。

英特爾并未公布 Intel 14A 的交付日期，至少也要等到 2025 年，此外消息稱英特爾計劃 2027 年風(fēng)險生產(chǎn) 14A-E，這意味著首批測試芯片將采用 A0 步進(jìn)。

媒體認(rèn)為考慮到英特爾回歸 "Tick-Tock" 式的節(jié)奏和 14A-E 的時間安排，我們認(rèn)為 14A 將于 2026 年問世。

英特爾還將通過新的 "產(chǎn)品線擴(kuò)展" 來擴(kuò)展其英特爾 7、英特爾 3 和英特爾 16 節(jié)點(diǎn)。英特爾計劃每兩年推出一個新節(jié)點(diǎn)，然后每隔一年推出一個產(chǎn)品線擴(kuò)展，就像以前的 "Tick-Tock" 模式一樣。這些產(chǎn)品線擴(kuò)展用新的后綴表示。

• 后綴 P 表示節(jié)點(diǎn)的新修訂版，性能有所提高；

• 后綴 T 表示配備 TSV 的節(jié)點(diǎn)，可與混合粘合 / 3D Foveros 一起使用；

• 后綴 E 表示特殊的新功能，如調(diào)整的工作 / 電壓范圍。

英特爾還將推出同時表示性能和特殊功能的 PT 版本，我們預(yù)計隨著時間的推移還會出現(xiàn)其他組合版本。這種技術(shù)將使英特爾代工廠能夠進(jìn)一步利用現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)，為特定客戶提供服務(wù)。

英特爾 vs 臺積電 vs 三星制程節(jié)點(diǎn)路線圖

國外科技媒體 Tom's Hardware 基于公開信息，匯總了英特爾 vs 臺積電 vs 三星三家代工企業(yè)的制程節(jié)點(diǎn)路線圖，需要注意的是，它并不包括幾個最重要的 PPAC（功耗、性能、面積和成本）指標(biāo)，可以看到三家公司基本上都會在某個節(jié)點(diǎn)上開辟多個擴(kuò)展產(chǎn)品。

圖源：Tom's Hardware

早在 2022 年，三星就率先將全柵極（GAA）晶體管推向市場，但其實現(xiàn)的性能并不出色，而且良品率較低，導(dǎo)致其市場份額進(jìn)一步被臺積電超越。這也表明在半導(dǎo)體代工行業(yè)，擁有一項技術(shù)并不總能確保成功，實施才是關(guān)鍵。

英特爾的 20A 和 18A 配備了 GAA（PowerVia）和背面電源傳輸網(wǎng)絡(luò)（BSPDN），英特爾將比臺積電早兩年半掌握背面電源傳輸技術(shù)，并將比臺積電早一年半將 GAA 推向市場。

正如我們在三星身上看到的那樣，擁有這些技術(shù)并不總能確保獲勝，三星仍是尖端代工行業(yè)的一匹黑馬。不過，如果關(guān)鍵的 PPAC 指標(biāo)正確一致，英特爾較早采用這些技術(shù)將使其在與臺積電的競爭中占據(jù)明顯優(yōu)勢。

EDA 路線圖

英特爾在 2023 年獲得了四家 18A 大客戶的承諾，其中一家客戶預(yù)付了大筆代工產(chǎn)能費(fèi)用，這意味著該客戶將購買數(shù)量巨大的處理器。

微軟也宣布將采用英特爾的 18A 工藝制造芯片，這是業(yè)界最大企業(yè)之一對英特爾的重大支持。

Intel Foundry Services Accelerator 項目幫助芯片設(shè)計人員和公司輕松采用英特爾的制造技術(shù)。

該計劃包括分布在四個聯(lián)盟中的 34 個合作伙伴：IP、EDA、設(shè)計服務(wù)和 USMAG（美國軍事、航空航天和政府）。

這些廣泛的合作伙伴包括 EDA 行業(yè)的重量級企業(yè)，如 Ansys、Cadence、Synopsys、Siemens 和 Keysight，以及廣泛的 IP 合作伙伴，包括 Arm、RISC-V、SiFive、Rambus 等。