積極重奪製造霸主地位 Intel不拚「奈米」了!

作者 : Brian Santo,EE Times美國版主編

Intel宣佈,10奈米製程還是10奈米,但是該節點(代號SuperFin)的下一代,會叫做「Intel 7」,然後再來是「Intel 4」、「Intel 3」,不會出現「奈米」這個字眼...

英特爾(Intel)執行長Pat Gelsinger已經受夠了…他代表Intel宣佈,10奈米製程還是10奈米,但是該節點(代號SuperFin)的下一代,會叫做「Intel 7」,然後再來是「Intel 4」、「Intel 3」,不會出現「奈米」這個字眼。而在3之後,Intel著眼於埃米(angstroms,Å)尺寸,接下來的節點會叫做「20A」與「18A」。

以上是5個製程節點就是Intel到2025年的技術藍圖,該公司也發表了新電晶體架構──Intel稱為「RibbonFET」的一種環繞式閘極(gate all-around,GAA)電晶體變體,還有利用晶圓片背面、命名為PowerVia的新型互連技術;同時,該公司亦宣佈正與ASML合作,對極紫外光微(EUV)微影技術的革新做出貢獻。

製程節點的重新命名,也許看來像是一家嘗試讓所有人忘記他們曾經跌跌撞撞、一度曾失去領導地位的公司在一本正經地胡說八道,但是其競爭對手所使用的節點名稱,卻會讓Intel聽起來很「落伍」,更幾乎是無意義的行銷…所以為何他們不能重新設定命名方法?

Intel一直強調,在任何既定的技術節點上,該公司的產品性能會比其他競爭對手推出的同類產品性能更好;例如其10奈米製程相當於台積電(TSMC)的7奈米製程。對IC設計業者來說,性能是一個關鍵議題,每一代製程節點的性能需要有所提升,節點之間的進展速度也要加快。然而,眾所周知Intel錯過了自己訂下的10奈米製程節點量產時程(現在已經全面量產)。

失去(或被認為失去)技術領導地位已經夠糟了,在製程節點的進展路程中跌跌撞撞也很慘、甚至更不好。一家晶片製造商的客戶各自有產品藍圖,如果他們的供應夥伴讓他們無法達到預設的目標,對他們來說就是考慮換一家新夥伴的時候了。

這解釋了為何Gelsinger自從接手Intel執行長,就一再宣示該公司將開始按照常規節奏推進每一代製程節點,而且每一代節點在性能上都會有顯著的性能提升。能否按時交貨至關重要,如果Intel又遭遇一次無法按時完成製程節點演進的錯誤,恐怕不只危及現有客戶關係,對該公司力推的全新晶圓代工業務Intel Foundry Services (IFS)也會是致命打擊。

  • Intel在日前舉辦的全球記者會上宣佈了詳細的製程技術藍圖:
  • Intel 7將於今年問世,並於2022年量產;
  • Intel 4將於2022年底問世,並於2023年量產;
  • Intel 3將於2023年稍晚問世,意味著將於2024年量產;
  • Intel 20A將於2024年初問世;
  • Intel 18A預計於2025年初問世。

此外Intel也列出了對應以上製程節點的處理器產品藍圖。舉例來說,Intel 7製程將用於生產2021年客戶端裝置Alder Lake處理器,以及預計2022年量產的Sapphire Rapids資料中心處理器。Intel 4則將用以生產客戶端處理器Meteor Lake,以及資料中心處理器Granite Rapids

Intel表示,其Intel 4製程將全面採用EUV微影;該公司將繼續最佳化FinFET技術至Intel 3,從20A製程開始則將轉換至GAA電晶體架構。而儘管業界幾乎所有開發先進製程節點的廠商都在期待由FinFET轉向GAA,Intel自家的GAA技術被命名為RibbonFET,如下圖所示。

 

 

此外Intel也提及了新互連技術PowerVia (參考下圖)。該公司表示,傳統上互連導線是放置於電晶體頂端,雖然一直以來運作良好,但在新架構更小尺寸上,其效率也隨之降低。PowerVia是將互連放置於晶片下方,計劃於Intel 3製程開始試驗,預計將於Intel 20A準備好商業化。

 

 

Intel表示正與Qualcomm合作,以20A製程開發主流智慧型手機晶片平台;如果合作一切順利,Qualcomm的背書會發揮重要作用。Intel已經嘗試在智慧型手機市場站穩腳跟好一段時間,但成效不彰。

而為了表明對發展製造技術的承諾,Intel也宣布正與設備業者ASML合作,定義、建立與部署更精練的高數值孔徑(high-NA) EUV技術,並聲稱該公司將會是業界首家量產高數值孔徑EUV系統的業者,其該系統將在18A製程節點為RibbonFET的改善做出貢獻。

多年來,Intel一直標榜自家在新一代封裝技術方面處於領先地位,而封裝技術對於半導體元件性能的進一步提升扮演關鍵角色。該公司表示,其IFS部門已經與雲端巨擘AWS簽署合作協議,後者將成為其先進封裝技術的第一位客戶。

節點命名方式

歷史上,最小電晶體閘極與製程節點命名之間通常存在某種程度關係;但是當這兩者之間的關係完全被打破,就會產生一些爭議。有人說,那是發生在大約2010年問世的32奈米節點,而Intel則表示應該要追溯至1997年,當時半導體製程微縮至0.18微米。無論最小電晶體閘極與節點命名之間的距離是何時越拉越遠,現在兩者之間已經沒有關係。

市場研究機構Tirias Research分析師Keven Krewell表示,這也就是為何「製程節點數字的重設已經逾時;Intel一直在做14奈米+++的東西,但這對Intel以外的其他人來說是沒有意義的。台積電則是創建了像是8奈米這樣的中間節點,而這意味著很難將電晶體與電晶體進行詳細的比較。」

針對Intel在接下來5個節點的規劃,Krewell則表示:「該技術藍圖相當激進,但Intel感覺他們已經準備好迎接這樣的大躍進;每一個新節點都綁了特定產品,所以Intel的表現如何將會是清晰可見的。而Qualcomm採用20A製程還是未來幾年之後的事,該公司願意公開承認令人印象深刻;」他也指出,封裝技術是很重要的一個訊息,特別是Intel贏得AWS這家客戶。

在Intel於美國時間7月26日下午舉行的該場記者會上,Gelsinger在接受媒體提問時,被問到了AWS與Qualcomm以外的其他客戶。對此,他表示與Qualcomm的合作證明IFS客戶將會同步取得與Intel以內部使用為目的所開發、最先進的製造技術;而在Qualcomm之外,該公司也正在與其他客戶洽談,但不方便透露任何名稱。

Gelsinger僅透露,那些客戶有的來自工業領域,有的來自汽車領域,也有的是需要代工夥伴的半導體業者──包括一些在傳統上是競爭對手的廠商;他充滿熱情地表示:「IFS已經投入競賽!」

 

編譯:Judith Cheng

(參考原文:Intel Charts Manufacturing Course to 2025,By Brian Santo)

 

 

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發表評論

  1. Wesley Ting表示:

    擠牙膏欺負客戶已經多年,現在牙膏要噴了嗎?