英特爾重塑代工業(yè)務:按期推進 4 年 5 個節(jié)點計劃、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 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。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202402/455605.htm英特爾在本次活動中宣布了大量的動態(tài)信息,IT之家梳理匯總如下:
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,并目標在 2030 年成為全球第二大的半導體制造工廠。
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)級設計方面的經(jīng)驗,并將其所有的技術開發(fā)、制造、供應鏈和英特爾代工廠服務整合在一起。
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構解決方案,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,也面向英特爾內部客戶,目標是以靈活、可持續(xù)的供應鏈為兩者提供同等服務。
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打造自己的人工智能芯片。
5N4Y 戰(zhàn)略按期推進
基辛格表示為了實現(xiàn)這個目標,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,擴展現(xiàn)有的工藝節(jié)點陣容,并在 Intel 18A 工藝節(jié)點上生產(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,Intel 7 和 Intel 4 工藝節(jié)點已投放市場,Intel 3 工藝節(jié)點就準備就緒,可以進行大批量生產(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)內首批采用 PowerVia 背面供電技術的芯片,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,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速度。
英特爾 18A 現(xiàn)已準備就緒,客戶現(xiàn)在就可以使用英特爾 EDA(設計軟件)和 IP 合作伙伴提供的 0.9 PDK 進行設計,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計已經(jīng)準備就緒,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)點上制造的 CPU 芯片組成,然后通過 3D Foveros 封裝技術和 Intel 3 基礎芯片(包括高速緩存)一起封裝。
Clearwater Forest 的設計融合了我們在 Granite Rapids 以及 288 核和 144 核 Sierra Forest 處理器中看到的許多架構概念,但新增加的 3D Foveros 封裝是關鍵所在。
在使用 HBM4 的芯片設計中,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鍵進步:英特爾、AMD、Arm、Nvidia、臺積電、三星和其他 120 家公司都支持該接口,以開源設計實現(xiàn)芯片間芯片到芯片互連的標準化,從而降低成本,促進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,不僅表明這項技術正在快速發(fā)展,而且表明英特爾正在引領行業(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。
事實上,英特爾是業(yè)內首家獲得尖端 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,但基本可以確認采用下一代 PowerVia 背面供電技術和 RibbonFET GAA 晶體管。
根據(jù)英特爾的路線圖,Intel 14A 共有兩個類型,標準的 14A 以及后續(xù)擴展的 14A-E。
E 代表功能擴展,是英特爾新方法的一部分,即對現(xiàn)有工藝節(jié)點進行不同的定制,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 年風險生產(chǎn) 14A-E,這意味著首批測試芯片將采用 A0 步進。
媒體認為考慮到英特爾回歸 "Tick-Tock" 式的節(jié)奏和 14A-E 的時間安排,我們認為 14A 將于 2026 年問世。
英特爾還將通過新的 "產(chǎn)品線擴展" 來擴展其英特爾 7、英特爾 3 和英特爾 16 節(jié)點。英特爾計劃每兩年推出一個新節(jié)點,然后每隔一年推出一個產(chǎn)品線擴展,就像以前的 "Tick-Tock" 模式一樣。這些產(chǎn)品線擴展用新的后綴表示。
后綴 P 表示節(jié)點的新修訂版,性能有所提高;
后綴 T 表示配備 TSV 的節(jié)點,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,我們預計隨著時間的推移還會出現(xiàn)其他組合版本。這種技術將使英特爾代工廠能夠進一步利用現(xiàn)有節(jié)點,為特定客戶提供服務。
英特爾 vs 臺積電 vs 三星制程節(jié)點路線圖
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,可以看到三家公司基本上都會在某個節(jié)點上開辟多個擴展產(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,導致其市場份額進一步被臺積電超越。這也表明在半導體代工行業(yè),擁有一項技術并不總能確保成功,實施才是關鍵。
英特爾的 20A 和 18A 配備了 GAA(PowerVia)和背面電源傳輸網(wǎng)絡(BSPDN),英特爾將比臺積電早兩年半掌握背面電源傳輸技術,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,如果關鍵的 PPAC 指標正確一致,英特爾較早采用這些技術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,其中一家客戶預付了大筆代工產(chǎn)能費用,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 項目幫助芯片設計人員和公司輕松采用英特爾的制造技術。
該計劃包括分布在四個聯(lián)盟中的 34 個合作伙伴:IP、EDA、設計服務和 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。
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