英特爾2025 年工藝路線圖

在英特爾的路線圖中，該公司在向新制造工藝過渡方面取得了重大進(jìn)展。Intel 7 和 Intel 4 已經(jīng)完成，Intel 3、20A 和 18A 將在未來幾年推出。Intel 7 是該公司的 10nm 工藝，Intel 4 是其 7nm 工藝。這些名稱可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)，但芯片中的納米測(cè)量現(xiàn)在大多是營(yíng)銷術(shù)語。

Intel 4 是近期的趨勢(shì)，用于 Meteor Lake，它主要采用這種工藝制造。然而，它是第一個(gè)使用極紫外光刻技術(shù)的處理器，可以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量和面積縮放，從而提高能效。Intel 3 是 Intel 4 的后續(xù)產(chǎn)品，旨在用于數(shù)據(jù)中心，預(yù)計(jì)每瓦性能將提高 18%。Intel 20A 將與 Arrow Lake 處理器一起首次亮相，采用 PowerVia 和 RibbonFET 技術(shù)，每瓦性能比 Intel 提高 15%。

Intel 18A 是最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，預(yù)計(jì)將于 2024 年下半年開始生產(chǎn)，每瓦性能將提升 10%。

英特爾去年在 Raptor Lake Refresh 發(fā)布會(huì)上推出了 Meteor Lake 筆記本電腦處理器，并再次更新了該公司于 2021 年首次發(fā)布的制程節(jié)點(diǎn)路線圖。在那張路線圖中，該公司表示希望在四年內(nèi)實(shí)現(xiàn)五個(gè)節(jié)點(diǎn)，這是多年來其他公司從未實(shí)現(xiàn)過的。英特爾自己的路線圖指出，它的目標(biāo)是在 2025 年實(shí)現(xiàn)「工藝領(lǐng)先」。按照英特爾的標(biāo)準(zhǔn)，工藝領(lǐng)先意味著每瓦性能最高。

在筆者分析英特爾的路線圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，Lunar Lake 完全沒有被涵蓋。它不在路線圖之內(nèi)，原因很簡(jiǎn)單，Lunar Lake 不是采用英特爾的任何工藝生產(chǎn)的。Lunar Lake 由臺(tái)積電生產(chǎn)，盡管它應(yīng)該是第一款采用 Intel 18A 生產(chǎn)的芯片。Lunar Lake 本質(zhì)上是 Meteor Lake 的后續(xù)產(chǎn)品，混合了臺(tái)積電 N3B 和臺(tái)積電 N6。未來，英特爾將重新采用英特爾的制造工藝，但 Lunar Lake 今年已外包給臺(tái)積電。

英特爾 2025 年前的路線圖

在上述路線圖中，英特爾已完成向 Intel 7 和 Intel 4 的過渡，Intel 3、20A 和 18A 將在未來幾年內(nèi)推出。作為參考，Intel 7 是該公司對(duì)其 10nm 工藝的命名，Intel 4 是其對(duì)其 7nm 工藝的命名。這些名稱的來源（盡管有人可能會(huì)認(rèn)為它們具有誤導(dǎo)性），盡管 Intel 7 是基于 10nm 工藝制造的，但其晶體管密度與臺(tái)積電的 7nm 非常相似。Intel 4 也是如此，WikiChip 實(shí)際上得出的結(jié)論是，Intel 4 的密度很可能略高于臺(tái)積電的 5nm N5 工藝。

話雖如此，20A 和 18A 的情況就變得非常有趣了。據(jù)說 20A（該公司的 2nm 工藝）是英特爾實(shí)現(xiàn)「工藝平價(jià)」的階段，并將在 Arrow Lake 上首次亮相，這也是該公司首次使用 PowerVia 和 RibbonFET，然后 18A 將是 1.8nm，同時(shí)使用 PowerVia 和 RibbonFET。有關(guān)更詳細(xì)的細(xì)分，請(qǐng)查看下面制作的圖表。

英特爾路線圖

在平面 MOSFET 時(shí)代，納米測(cè)量更為重要，因?yàn)樗鼈兪强陀^測(cè)量，但轉(zhuǎn)向 3D FinFET 技術(shù)已將納米測(cè)量變成了單純的營(yíng)銷術(shù)語。

Intel 7

Intel 7 以前被稱為 Intel 10nm Enhanced SuperFin（10 ESF），后來該公司將其更名為 Intel 7，本質(zhì)上是為了與制造業(yè)其他領(lǐng)域的命名慣例保持一致。雖然有人可能會(huì)說這是誤導(dǎo)，但芯片中的納米測(cè)量目前只不過是一種營(yíng)銷手段，而且這種做法已經(jīng)持續(xù)了很多年。

Intel 7 是英特爾使用深紫外光刻 (DUV) 的最后一項(xiàng)工藝。Intel 7 曾用于生產(chǎn) Alder Lake、Raptor Lake 以及最近宣布的與 Meteor Lake 一起推出的 Raptor Lake Refresh。然而，Meteor Lake 是在 Intel 4 上生產(chǎn)的。

Raptor Lake Refresh 很可能是 Intel 7 的最后一款產(chǎn)品，英特爾承諾未來將轉(zhuǎn)向新的工藝節(jié)點(diǎn)。由于 Meteor Lake 搭載在 Intel 4 上，我們不太可能看到任何在此制造節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的新芯片。

Intel 4

Meteor Lake 大部分都是基于 Intel 4 制造的。Meteor Lake 新 CPU 的計(jì)算機(jī) Tile 是基于 Intel 4 制造的，但圖形 Tile 是基于 TSMC N3 制造的。這兩個(gè) Tile（以及 SoC Tile 和 I/O Tile）使用英特爾的 Foveros 3D 封裝技術(shù)集成。

然而，與 Intel 4 相比，一個(gè)重大變化是，它是英特爾首次利用極紫外光刻技術(shù)的制造工藝。這可以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量和面積縮放，從而最大限度地提高能效。正如英特爾所說，與 Intel 7 相比，Intel 4 的高性能邏輯庫面積縮放是 Intel 7 的兩倍。這是該公司的 7nm 工藝，再次類似于業(yè)內(nèi)其他制造廠所稱的 5nm 和 4nm 工藝的能力。

到目前為止，Intel 4 看起來取得了成功，而 Core Ultra 是英特爾的一大變革……至少在 Acer Swift Go 14 中是如此。英特爾在這方面的進(jìn)展將特別有趣，但筆者預(yù)計(jì)英特爾在 CPU 生產(chǎn)方面可能不再處于劣勢(shì)。

Intel 3

Intel 3 是 Intel 4 的后續(xù)產(chǎn)品，但預(yù)計(jì)性能功耗比 Intel 4 提升 18%。它擁有更密集的高性能庫，但目前僅針對(duì)數(shù)據(jù)中心使用，包括 Sierra Forest 和 Granite Rapids。目前你不會(huì)在任何消費(fèi)級(jí) CPU 中看到這個(gè)。筆者對(duì)這個(gè)節(jié)點(diǎn)了解不多，但考慮到它更注重企業(yè)，普通消費(fèi)者不必太在意它。

Intel 20A

英特爾知道，在制造工藝方面，它在某種程度上落后于其他行業(yè)，并且它計(jì)劃在 2024 年下半年推出并生產(chǎn)用于其 Arrow Lake 處理器的 Intel 20A。這也將首次推出該公司的 PowerVia 和 RibbonFET，其中 RibbonFET 只是柵極全場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (GAAFET) 的另一個(gè)名稱（由英特爾起）。臺(tái)積電正在將其 2nm N2 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向 GAAFET，而三星正在將其 3nm 3GAE 工藝節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向 GAAFET。

PowerVia 的特別之處在于它允許在整個(gè)芯片中進(jìn)行背面供電，其中信號(hào)線和電源線被分離并分別進(jìn)行優(yōu)化。使用正面供電（目前業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)，由于空間原因，存在很大的瓶頸，同時(shí)也可能引發(fā)電源完整性和信號(hào)干擾等問題。PowerVia 將信號(hào)線和電源線分開，理論上可以實(shí)現(xiàn)更好的供電。

背面供電并不是一個(gè)新概念，但多年來它一直是個(gè)難題。如果你考慮到 PowerVia 中的晶體管現(xiàn)在處于電源和信號(hào)之間的夾層中（晶體管是芯片中最難制造的部分，因?yàn)樗鼈冏钣锌赡艹霈F(xiàn)缺陷），那么在你已經(jīng)為其他部分投入資源之后，你正在生產(chǎn)芯片最難的部分。再加上晶體管是 CPU 中產(chǎn)生大部分熱量的地方，現(xiàn)在你需要通過一層電源或信號(hào)傳輸來冷卻 CPU，你就會(huì)明白為什么技術(shù)很難做好。

據(jù)稱，該節(jié)點(diǎn)的每瓦性能比 Intel 3 提高了 15%。據(jù)報(bào)道，英特爾第 15 代 Arrow Lake 將采用這一工藝制造，這意味著 PC 電腦應(yīng)該在今年首次體驗(yàn)到它。

英特爾 18A

英特爾的 18A 是迄今為止最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，它將于 2024 年下半年開始生產(chǎn)。這將用于生產(chǎn)未來的消費(fèi)級(jí) Lake CPU 和未來的數(shù)據(jù)中心 CPU，每瓦性能提升高達(dá) 10%。目前還沒有太多關(guān)于它的細(xì)節(jié)被分享，它在 RibbonFET 和 PowerVia 上的投入翻了一番。Panther Lake 將以這個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)首次亮相，采用 Cougar Cove P-Cores。

自該節(jié)點(diǎn)首次亮相以來，唯一的變化是它最初應(yīng)該使用高 NA EUV 光刻技術(shù)，但情況已不再如此。部分原因是英特爾的 18A 節(jié)點(diǎn)推出時(shí)間略早于最初預(yù)期，該公司將其推遲到 2024 年底而不是 2025 年。由于生產(chǎn) EUV 光刻機(jī)的荷蘭公司 ASML 仍在 2025 年推出其首款高 NA 掃描儀 (Twinscan EXE:5200)，這意味著英特爾必須在 2024 年跳過它。順便說一句，對(duì)于任何 EUV，公司都必須求助于 ASML，所以沒有其他選擇。

英特爾仍有望在 2024 年下半年開始生產(chǎn) 18A。

英特爾的路線圖雄心勃勃

現(xiàn)在您了解了英特爾今年和明年的路線圖，可以說它絕對(duì)是雄心勃勃的。英特爾自己將其宣傳為「四年五個(gè)節(jié)點(diǎn)」，因?yàn)樗麄冎肋@有多么令人印象深刻。雖然您可能預(yù)料到在此過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些小問題，但自英特爾于 2021 年首次公布該計(jì)劃以來，唯一的變化是將 Intel 18A 提前到更早的發(fā)布時(shí)間。其他一切都保持不變。

此后，該公司宣布將推出 18A-P，隨后還將推出英特爾 14A 和 14A-E。其中，P 代表性能改進(jìn)，E 代表功能擴(kuò)展。這些都著眼于未來，直到 2027 年，但表明英特爾有宏偉的計(jì)劃，不僅要趕上，還要主導(dǎo)其余的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

英特爾是否會(huì)繼續(xù)保持其漸進(jìn)式的增加還有待觀察，但該公司唯一需要做出的改變是比預(yù)期更早推出其最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，這是一個(gè)好兆頭。雖然目前尚不清楚英特爾在更先進(jìn)的工藝方面（尤其是當(dāng)它達(dá)到 RibbonFET 時(shí)）是否會(huì)成為臺(tái)積電和三星的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。Meteor Lake 是一個(gè)良好的開端，大家都迫不及待地想看看英特爾還有什么準(zhǔn)備。