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Intel公布2025 年制程路线图:有 4nm、3nm、20A 和 18A

2021-07-28 EDN China 阅读:
据EDN报道,在日前的 Intel Accelerated 活动中,Intel公布了到 2025 年及以后的工艺和封装路线图,其中包括 7nm、4nm、3nm,甚至还有 20A 工艺预计在 2024/2025 年转换埃尺度(1A = 0.1 nm)。

据EDN报道,在日前的 Intel Accelerated 活动中,Intel公布了到 2025 年及以后的工艺和封装路线图,其中包括 7nm、4nm、3nm,甚至还有 20A 工艺预计在 2024/2025 年转换埃尺度(1A = 0.1 nm)。wzaednc

首席执行官 Pat Gelsinger 在今年早些时候表示,英特尔将在 2025 年重返产品领导地位,但尚未解释这是如何实现的即将到来——直到今天,英特尔已经披露了其到 2025 年的未来五代工艺节点技术的路线图。英特尔相信它可以采取积极的战略来匹配并超越其代工竞争对手,同时开发新的封装产品并为外部客户开展代工业务。除此之外,英特尔还重命名了其工艺节点。wzaednc

面向 2025 年及以后的英特尔工艺路线图

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在流程节点方面,以下是未来几年的预期:wzaednc

  • Intel 7提供 10% 到 15% 的每瓦性能改进,并将于 2021 年在 Alder Lake 用于客户端,在 Sapphire Rapids 用于数据中心,后者预计将于 2022 年第一季度投入生产。
  • 英特尔 4承诺每瓦性能比英特尔 7 提高 20%,并且是第一个使用极紫外光刻 (EUV) 的英特尔 FinFET 节点,它涉及“高度复杂的透镜和反射镜光学系统,聚焦 13.5nm 波长光在硅上打印令人难以置信的小特征”。英特尔 4 将在 2022 年下半年投入生产,用于 2023 年出货的产品,包括用于客户端的 Meteor Lake 和用于数据中心的 Granite Rapids。
  • 与英特尔 4 相比,英特尔 3预计每瓦性能提升 18%,并将准备在 2023 年下半年开始生产产品。英特尔尚未宣布哪些处理器系列将受益于新工艺节点。
  • 英特尔 20A预计在 2024 年采用 RibbonFET 和 PowerVia 技术。  RibbonFET是一种环栅晶体管,可提供更快的晶体管开关
  • 速度,同时与 FinFET 相比,以更小的占位面积实现与多个鳍相同的驱动电流。PowerVia 是背面供电的一种实现,无需在晶圆正面进行电源布线,并提供优化的信号布线,同时减少压降和噪声。
  • 英特尔 18A已经在开发中,对 RibbonFET 进行了改进,这将在 2025 年实现晶体管性能的又一次“重大飞跃”。

英特尔封装创新

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英特尔还谈到了像现有的包装创新Foveros 3D堆叠技术中发现约到-GO-EOL莱克菲尔德处理器:wzaednc

  • Intel Xeon Sapphire Rapids 中用于数据中心的EMIB(嵌入式多芯片互连桥)。下一代 EMIB 将从 55 微米凸点间距变为 45 微米。
  • Foveros与我们刚刚提到的并不完全一样,但第二代 3D 堆叠技术将出现在 Meteor Lake 客户端产品中,其凸点间距为 36 微米,瓦片跨越多个技术节点,热设计功率范围从5W 到 125W。
  • Foveros Omni建立在 Foveros 技术的基础上,允许芯片分解,将多个顶部芯片瓦片与多个基础芯片片在混合晶圆厂节点上混合。基于 Foveros Omni 的处理器量产应于 2023 年开始。
  • Foveros Direct将与 Foveros Omni 互补,并在大约同一时间准备就绪。它依赖于低电阻互连的直接铜对铜键合,并支持亚 10 微米的凸点间距,为 3D 堆叠提供了一个数量级的互连密度增加。

英特尔重命名节点

英特尔不仅披露了其未来几年的技术状态,而且该技术的名称也在发生变化。wzaednc

“Intel 10nm”等同于“TSMC 7nm”已不是什么秘密,尽管这些数字实际上与物理实现无关,但在英特尔已经有一段时间了。无论出于何种原因,很多行业都没有意识到这些数字实际上并不是物理测量。它们曾经是,但是当我们从 2D 平面晶体管转向 3D FinFET 晶体管时,这些数字只不过是一种营销工具。尽管如此,每次出现关于该技术的文章时,人们都会感到困惑。我们已经谈论它五年了,但混乱仍然存在。wzaednc

为此,英特尔正在重命名其未来的工艺节点:wzaednc

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  • 2020 年,英特尔 10nm SuperFin (10SF):与 Tiger Lake 和英特尔的 Xe-LP 独立显卡解决方案(SG1、DG1)一起使用的当前一代技术。名称保持不变。
  • 2021 H2,Intel 7:以前称为 10nm Enhanced Super Fin 或 10ESF。Alder Lake 和 Sapphire Rapids 现在将被称为 Intel 7nm 产品,由于晶体管优化,每瓦性能比 10SF 提高 10-15%。Alder Lake 目前正在批量生产。英特尔的 Xe-HP 现在将被称为英特尔 7 产品。
  • 2022 H2,Intel 4:以前称为 Intel 7nm。英特尔今年早些时候表示,其 Meteor Lake 处理器将使用基于该工艺节点技术的计算块,现在该芯片已返回实验室进行测试。英特尔预计每瓦性能比上一代提高 20%,并且该技术使用更多 EUV,主要用于 BEOL。英特尔的下一个至强可扩展产品 Granite Rapids 也将使用基于英特尔 4 的计算块。
  • 2023 H2,英特尔 3:以前称为英特尔 7+。 增加 EUV 和新高密度库的使用。这就是英特尔的战略变得更加模块化的地方——英特尔 3 将共享英特尔 4 的一些特性,但足够新来描述这个新的完整节点,特别是新的高性能库。尽管如此,预计会很快跟进。EUV 使用的另一个进步是,英特尔预计 2023 年下半年的制造量将增加,每瓦性能比英特尔 4 提高 18%。
  • 2024 年,Intel 20A:以前称为 Intel 5nm。转向两位数命名,A 代表 Ångström,或 10A 等于 1nm。很少有细节,但这就是英特尔将从 FinFET 转向其称为 RibbonFET 的 Gate-All-Around (GAA) 晶体管版本的地方。此外,英特尔还将推出一种新的 PowerVia 技术,如下所述。
  • 2025年,Intel 18A:上图中未列出,但Intel预计2025年会有18A工艺。18A将使用ASML最新的EUV机器,称为High-NA机器,能够进行更精确的光刻。英特尔向我们表示,它是 ASML 在 High-NA 方面的主要合作伙伴,并准备接收 High-NA 机器的第一个生产模型。ASML 最近宣布 High-NA 被推迟——当被问及这是否是一个问题时,英特尔表示不会,因为 High-NA 和 18A 的时间表是英特尔希望相交并具有毋庸置疑的领导地位的地方。

英特尔已向我们确认将向代工厂客户提供英特尔 3 和英特尔 20A(但未说明是英特尔 4 还是英特尔 7)。wzaednc

为了将其全部放在一个表中,使用已知产品,我们有以下内容:wzaednc

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这里的问题之一是工艺节点准备就绪、产品发布的生产量增加和实际可用之间的区别。例如,Alder Lake(现在采用英特尔 7nm)将于今年问世,但 Sapphire Rapids 将更多地成为 2022 年的产品。同样,有报道称,英特尔 7 上的 Raptor Lake 将于 2022 年推出,以在 2023 年用英特尔 4 上的平铺 Meteor Lake 取代 Alder Lake。虽然英特尔很高兴讨论工艺节点开发时间框架,但产品时间框架并不开放。wzaednc

参考文章:wzaednc

https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/resources/press-kit-accelerated-event-2021.htmlwzaednc

https://www.anandtech.com/show/16823/intel-accelerated-offensive-process-roadmap-updates-to-10nm-7nm-4nm-3nm-20a-18a-packaging-foundry-emib-foveroswzaednc

Demi Xia编译wzaednc

责编:Demiwzaednc

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