延續摩爾定律 英特爾聚焦四製程技術升級

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

摩爾定律 (Moore's Law) 到底能否延續,近來引起多方論戰。英特爾 (Intel) 執行長Pat Gelsinger不僅站在支持方,並強調摩爾定律不僅會延續,「而且會活得很好」,同時列舉四個製程技術升級和系統級代工,將扮關鍵要角。

摩爾定律由英特爾創始人之一Gordon E.Moore所提出,概念是IC可容納的電晶體數量,約每隔兩年就會增加一倍。為此,半導體矽晶圓尺寸從8吋進步到12吋,製程也從微米 (um) 一路進到 (nm),到現在最先進的2nm製程,線徑已快逼近原子狀態的極限。更細的線徑,代表晶片內部能佈署更多電晶體,並有機會整合更多功能、實現更高的效能,同樣一片12吋晶圓上,也有可能產出更大量的晶片。

成本是Nvidia執行長黃仁勳日前提到摩爾定律已死的其中一個論點,他直言,摩爾定律向前邁進代表更低的成本,但事實上,這已經不再正確,「科技的成本現在已經越來越高。所以我們必須有新的想法,研發像RTX、DLSS、SCR、Tensor Cores這類的產品,讓我們可以繼續克服成本上增加,如同過往一樣繼續為客戶帶來效益和價值。」

Gelsinger則於美國時間9月27日 (台灣時間9月28日) 所舉行的Intel Innovation大會上,認為摩爾定律不死,能讓摩爾定律延續的關鍵技術,包括微影和先進封裝技術再突破,以及Ribbon FET (GAAFET架構的一種) 架構及晶片背面供電的Power via設計的進步等,「一顆晶片裡面能有1,000億個電晶體,是我們從今天開始追求的目標,10年後要在一顆晶片裡面放進1兆個電晶體。」

「我們要在四年推進五個先進製程世代!」Gelsinger直言這是大膽的策略,因為正常來說一個節點得花上兩年,他並透露最先進的Intel 18A製程流程設計套件 (Process Design Kit) 0.3版本已在設計中,測試晶片最快今年底前下線生產,「我們將持續扮演摩爾定律的走向未來且存續的組織者。」

Gelsinger並強調,未來英特爾會進入系統級代工,這也是他們提升電晶體數量的其中一項武器,這個概念從系統單晶片 (System on chip) 到系統級封裝 (System in a package),現有代工擴大到涵蓋晶片製造、封裝,到工具軟體及開放式小晶片 (Chiplet)。談到Chiplet,他也特別提及眾星雲集的UCIe (Universal Chiplet Interconnect ecosystem) 聯盟。

台積電業務開發資深副總經理張曉強在Intel Innovation 2022活動中表示,可互通性能為客戶創造更高的價值,藉此客戶能選配不同的先進製程技術,達到產品最佳化的優勢。台積電全力支持推動UCIe生態系的發展。 (來源: 英特爾)

為讓Chiplet有標準化的架構,英特爾、台積電、高通、日月光等知名半導體大廠,今年共同成立UCIe聯盟;台積電及三星的長官,今年也透過影片現身Intel Innovation大會站台。Gelsinger透露,英特爾就像過往PCIe、乙太網路及WiFi等技術發展過程中扮演關鍵腳色,這次UCIe亦然,該聯盟現已有超過80間公司加入,集結各種不同類型廠商的專業,完善次世代Chiplet技術,「我們正在讓它化為現實。」

英特爾最新第13代桌上型處理器 首度登台亮相

英特爾的第13代Intel Core桌上型處理器 (代號Raptor Lake S) 為業界關注其發表會的另一個焦點,該新品也在台灣時間28日,由英特爾PC客戶運算事業群 (CCG)副總裁暨桌上型電腦、工作站和遊戲業務總經理高嵩 (Sam Gao) 親自揭開它的神秘面紗。

「由Intel® Core™ i9-13900K領銜,第13代Intel Core桌上型處理器與搭載這款處理器的桌上型電腦,加上由眾多廠商推出的Z790晶片組主機板,進一步提升遊戲玩家追求的極佳遊戲體驗。」高嵩表示,此款最多達8個效能核心與16個效率核心的第13代Intel Core桌上型處理器,將讓無論遊戲玩家、創作者或需要多工效能的商務人士,均可獲得更極致的使用體驗。

英特爾推出第13代Intel Core處理器系列。 (來源: 英特爾)

由旗艦款Intel Core i9-13900K領銜的英特爾第13代Intel Core桌上型處理器,首發六款不鎖頻版本,均具備效能混合架構,最高達8個效能核心和16個效率核心,並提升記憶體支援性最高達DDR5-5600。其中Intel Core i9-13900K具備24核心32執行緒,最高Turbo Boost達5.8GHz。與前一世代相比,單執行緒 (thread) 最高提升15%,多執行緒效能最高提升41%。

Intel Open House會場同步展出來自多家合作企業的Z790晶片組主機板,與搭載第13代Intel Core桌上型處理器的系統,其中新世代桌上型電腦匯聚遊戲、多工與會議情境所需的全方位應用效能。搭配使用的Intel Extreme Tuning Utility超頻專用軟體,提供進一步的視覺輔助,視覺化每個核心的調整選項,一鍵超頻功能Intel Speed Optimizer亦同時簡化介面顯示方式。透過最新的Extreme Memory Profile (XMP) 3.0技術,讓DDR5記憶體擁有更好的超頻體驗。

最新款Intel Arc系列顯示卡產品亦首次在台展出,包含安裝至桌上型電腦的獨立顯示卡Intel Arc A380、Intel Arc A750和Intel Arc A770,以及專為行動產品所設計的Intel® Arc™ A370M。英特爾Intel Arc全系列均可提供DirectX 12 Ultimate極致畫面表現,並擁有與英特爾處理器連動的Intel Deep Link多項功能,透過AI畫質提升技術XeSS改善遊戲畫面品質和幀數效能表現,以及業界首次的AV1影片硬體編碼功能。

另,英特爾也預告另一項研發中的創新:一種突破性可插拔的共同封裝光子解決方案。英特爾表示,光學連結有望達成全新的晶片間頻寬水準,特別是在資料中心,但製造上的困難使其不可避免地昂貴。為克服這項問題,英特爾研究人員設計一種堅固、高產能,以玻璃為基礎的解決方案,可插拔連接器簡化生產、降低成本,替未來的新系統和晶片封裝架構開創了可能性。

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