Intel 全球首發 10 納米技術，並正面懟上了三星、台積電

Intel 專門設置了一個所謂的「精尖製造日」來宣傳自己的新技術，並且正面懟了三星、台積電競爭對手。

本文作者：308

摩爾定律失效了嗎？

這是最近幾年被反覆提及的一個問題。

自從 1965 年被提出到現在，摩爾定律一直在沿著半導體製程工藝不斷增強的方向前進，但是到了 10 納米時代，業界有不少聲音認為摩爾定律已經逼近相應的物理極限，並將因此而失去效用。

然而，在舉行於 9 月 19 日的「英特爾精尖製造日」上，這家半導體行業的領軍者針對以上問題給出了自己的答案。

Intel：摩爾定律不會過時

會上，Intel 執行副總裁兼製造、運營和銷售集團總裁 Stacy Smith 對摩爾定律的意義進行了強調。

他表示，按照摩爾本人的觀察，晶片上的電晶體數量每隔 24 個月將增加一倍；也就是說，在半導體行業產品的性能每兩年翻一倍，每個電晶體成本也隨值下降。

但是 Intel 認為，摩爾定律其實反映的是這樣一個經濟學原理：

按照特定節奏推動半導體製造能力的進步，我們就可以降低任何依賴於計算的商業模式的成本。

Smith 表示，目前業界經常用 16 納米、14 納米、10 納米等製程節點數字來衡量半導體行業的工藝發展，這些數字的確曾經有它真實的物理意義，但現在卻並非如此。

實際上，Smith 給出了另外一個衡量性能的指標：電晶體密度。

因此，為了提升電晶體密度，在推動製程工藝推進的同時，Intel 在 14 納米製程中採用了鰭式場效應電晶體（FinFET）和超微縮技術（Hyper Sacling），其中超微縮技術能夠讓 14 納米和 10 納米上的晶片面積縮小了 0.5 倍以上。

針對市場上競爭對手用 14納米、10納米等製程節點數字來凸顯優勢的現象，Smith 也表示不屑。

他表示，雖然數字變了，但在 FinFET 的技術上競爭對手產品的電晶體密度並沒有提升；實際上，三星、台積電友商 10 納米製程技術的電晶體密度只相當於 Intel 14 納米製程的電晶體密度，並且前者推出的時間還比 Intel 晚了三年。

而在 14 納米製程之外，Intel 的 10 納米技術也將量產，並且也用上了超微縮技術。

Smith 還表示，實際上 Intel 一般要求自己前瞻三代製程，目前已經在探索 7 納米和 5 納米製程。

Smith 最後強調稱，摩爾定律在任何可預見的未來都不會終結。

10 納米晶圓全球首發，即將量產

在本次「英特爾精尖製造日」上，Intel 面向全世界首次展示了 10 納米 Cannon Lake 晶圓。

Intel 高級院士兼技術與製造事業部製程架構與集成總監 Mark Bohr 上台對摩爾定律和 10 納米晶圓進行了補充介紹。

Bohr 首先提出了一個更加量化的、用來計算電晶體密度的公式：

這個公式用到了兩個邏輯概念，一個是 NAND 單元，一個是掃描觸發器邏輯單元。

用 NAND2 電晶體數量除以 NAND2 單元面積，即 NAND 密度；用掃描觸發器電晶體數量除以掃描觸發器單元面積，得出其密度；前者乘以 0.6 係數，後者乘以 0.4 係數，相加之後即電晶體每平方毫米的數量，也就是電晶體密度。

Bohr 表示，如果用這種方法計算，10 納米在電晶體密度上的提升是非常明顯的，為自家 14 納米技術的 2.7 倍，大約是業界其他家「10 納米」工藝的 2 倍。

而這一提升，就得益於 Intel 的超微縮技術。

實際上，Intel 10 納米製程的最小柵極間距從 70 納米縮小至 54 納米，且最小金屬間距從 52 納米縮小至 36 納米，尺寸的縮小使得邏輯電晶體密度可達到每平方毫米 1.008億 個電晶體。

相比之前的 14 納米製程，英特爾 10 納米製程提升高達 25% 的性能和降低 45% 的功耗。

增強版的 10 納米製程可將性能再提升 15% 或將功耗再降低 30%。

Bohr 也表示，摩爾定律的目標是提供電晶體的密度，並通過每一代的代際提升來降低成本，從而降低每一個電晶體的平均成本。

而從 Intel 10 納米晶片技術的出現，也恰好說明了摩爾定律沒有過時，一直在向前發展。

其實，Intel 還有晶圓代工業務

除了對前沿晶片技術進行不斷探索，Intel 其實也在數年前推出了自己的晶圓代工業務，目前也已經進軍中國市場；而在此次「英特爾精尖製造日」上，負責晶圓代工業務的 Intel 技術與製造事業部副總裁 Zane Ball也對晶圓代工業務進行了介紹。

Ball 表示，Intel 的晶圓代工的優勢在於技術。

這首先表示在 FinFET 技術，目前 Intel 已經出產了 700 萬片採用這一技術的晶圓；其次是 22 納米、14 納米、10 納米和 22FFL 等製程技術。

其中 Ball 對 Intel 的 22FFL （22 納米 FinFET 低功耗）技術進行了重點強調。

據雷鋒網了解，22FFL 是在 2017 年 3 月美國「英特爾精尖製造日」活動上首次宣布的一種面向移動應用的超低功耗 FinFET 技術，其技術基礎是 Intel 的 22 納米/14 納米的製造經驗。

與先前的 22GP（通用）相比，22FFL 技術的漏電量最多可以減少 100 倍，可以提供主流技術中漏電量最低的電晶體。

它還可以達到 Intel 14 納米電晶體相同的驅動電流，實現比業界 28 納米/22 納米平面技術更高的面積微縮。

22FFL 在技術上的另一個特點是高集成度；它包含一個完整的射頻（RF）套件。

藉由廣泛採用單一圖案成形及簡化的設計法則，使 22FFL 成為價格合理、易於使用可面向多種產品的設計平台，與業界的 28 納米的平面工藝 (Planar) 相比在成本上極具競爭力。

相對而言，22FFL 新技術適用於低功耗的物聯網和移動產品，它將性能、功耗、密度和易於設計的特性結合起來。

Intel 副總裁 Stacy Smith 也針對 22FFL 表示：

我們認為這是業界最簡單易用的 FinFET工藝，服務大眾的 FinFET。

基於以上技術優勢，Intel 的晶圓代工業務主要分為兩個市場：一個是網絡基礎設施，比如說網絡處理器、FPGA;另外一個是移動和聯網設備，尤其是入門級的智慧型手機處理器和物聯網設備。

作為晶圓代工業務的一個案例，Intel 與 ARM 進行了合作，將 ARM Cortex A75 放到 Intel 標準的晶圓代工流程當中。

整個過程由 ARM 提供 IP，用了 14 周時間就完成了首個流片。

這個流程採用了 Intel 的 10 納米晶圓代工技術，檢測頻率至少可以超過 3.3 GHz；而且從展示的數據看，顯得非常穩定。

在現場，Intel 還與 ARM 合作展示了全球首款採用 Intel 10 納米製程的 ARM Cortex-A75 CPU 內核測試晶片。

老虎不說話，你當我是病貓呀

過去 Intel 給人的印象是主攻技術，非常低調；但此番 Intel 專門設置了一個所謂的「精尖製造日」來宣傳自己的新技術，並且正面懟了三星、台積電等競爭對手。

對此，Intel 中國區總裁楊旭的回應是「老虎不說話，你當我是病貓呀」。

不過，實際上，本次「精尖製造日」的宣傳重點其實是 Intel 的晶圓代工業務，尤其是面向中國市場。

不過雷鋒網認為，Intel 之所以如此高調，實際上還是看到了中國半導體行業蓬勃發展的狀況。

在 58.5% 的全球半導體消費都發生在中國的情況下，Intel 自然也希望通過晶圓代工業務從中分一杯羹。

不過從眼下來看，晶圓代工業務只是 Intel 整體業務很小的一部分。

至於「摩爾定律是否失效」這個問題，Intel 也罕見地拿出了高調的姿態為之正名，並試圖通過 10 納米製程技術和其他的一些前沿技術來說明它的長期有效性。

在雷鋒網看來，至少在目前說「摩爾定律已經過時」還為時過早，我們也期待在半導體行業在各種前沿新技術的推進下繼續向前發展。

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