英特尔2025年工艺路线图

滤波器 2024-07-16 21:59 1565浏览 0评论 0点赞

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英特尔或在2025年夺回制程技术领先地位。

在英特尔的路线图中，该公司在向新制造工艺过渡方面取得了重大进展。Intel 7和Intel 4已经完成，Intel 3、20A 和 18A 将在未来几年推出。Intel 7是该公司的 10nm 工艺，Intel 4是其 7nm 工艺。这些名称可能会产生误导，但芯片中的纳米测量现在大多是营销术语。

Intel 4 是近期的趋势，用于 Meteor Lake，它主要采用这种工艺制造。然而，它是第一个使用极紫外光刻技术的处理器，可以实现更高的产量和面积缩放，从而提高能效。Intel 3 是 Intel 4 的后续产品，旨在用于数据中心，预计每瓦性能将提高 18%。Intel 20A 将与 Arrow Lake 处理器一起首次亮相，采用 PowerVia 和 RibbonFET 技术，每瓦性能比 Intel 提高 15%。

Intel 18A 是最先进的节点，预计将于 2024 年下半年开始生产，每瓦性能将提升 10%。

英特尔去年在 Raptor Lake Refresh 发布会上推出了 Meteor Lake 笔记本电脑处理器，并再次更新了该公司于 2021 年首次发布的制程节点路线图。在那张路线图中，该公司表示希望在四年内实现五个节点，这是多年来其他公司从未实现过的。英特尔自己的路线图指出，它的目标是在 2025 年实现“工艺领先”。按照英特尔的标准，工艺领先意味着每瓦性能最高。

在笔者分析英特尔的路线图时发现，Lunar Lake 完全没有被涵盖。它不在路线图之内，原因很简单，Lunar Lake 不是采用英特尔的任何工艺生产的。Lunar Lake 由台积电生产，尽管它应该是第一款采用Intel 18A 生产的芯片。Lunar Lake 本质上是 Meteor Lake 的后续产品，混合了台积电 N3B 和台积电 N6。未来，英特尔将重新采用英特尔的制造工艺，但 Lunar Lake 今年已外包给台积电。

英特尔 2025 年前的路线图

在上述路线图中，英特尔已完成向Intel 7和Intel 4的过渡，Intel 3、20A 和 18A 将在未来几年内推出。作为参考，Intel 7是该公司对其 10nm 工艺的命名，Intel 4是其对其 7nm 工艺的命名。这些名称的来源（尽管有人可能会认为它们具有误导性），尽管Intel 7是基于 10nm 工艺制造的，但其晶体管密度与台积电的 7nm 非常相似。Intel 4也是如此，WikiChip 实际上得出的结论是，Intel 4的密度很可能略高于台积电的 5nm N5 工艺。

话虽如此，20A 和 18A 的情况就变得非常有趣了。据说 20A（该公司的 2nm 工艺）是英特尔实现“工艺平价”的阶段，并将在 Arrow Lake 上首次亮相，这也是该公司首次使用 PowerVia 和 RibbonFET，然后 18A 将是 1.8nm，同时使用 PowerVia 和 RibbonFET。有关更详细的细分，请查看下面制作的图表。

英特尔路线图

在平面 MOSFET 时代，纳米测量更为重要，因为它们是客观测量，但转向 3D FinFET 技术已将纳米测量变成了单纯的营销术语。

Intel 7

Intel 7 以前被称为 Intel 10nm Enhanced SuperFin（10 ESF），后来该公司将其更名为 Intel 7，本质上是为了与制造业其他领域的命名惯例保持一致。虽然有人可能会说这是误导，但芯片中的纳米测量目前只不过是一种营销手段，而且这种做法已经持续了很多年。

Intel 7 是英特尔使用深紫外光刻 (DUV) 的最后一项工艺。Intel 7 曾用于生产 Alder Lake、Raptor Lake 以及最近宣布的与 Meteor Lake 一起推出的 Raptor Lake Refresh。然而，Meteor Lake 是在 Intel 4 上生产的。

Raptor Lake Refresh 很可能是Intel 7的最后一款产品，英特尔承诺未来将转向新的工艺节点。由于 Meteor Lake 搭载在Intel 4上，我们不太可能看到任何在此制造节点上运行的新芯片。

Intel 4

Meteor Lake大部分都是基于 Intel 4 制造的。Meteor Lake 新 CPU 的计算机 Tile 是基于 Intel 4 制造的，但图形 Tile 是基于 TSMC N3 制造的。这两个 Tile（以及 SoC Tile 和 I/O Tile）使用英特尔的 Foveros 3D 封装技术集成。

然而，与Intel 4相比，一个重大变化是，它是英特尔首次利用极紫外光刻技术的制造工艺。这可以实现更高的产量和面积缩放，从而最大限度地提高能效。正如英特尔所说，与Intel 7相比，Intel 4的高性能逻辑库面积缩放是Intel 7的两倍。这是该公司的 7nm 工艺，再次类似于业内其他制造厂所称的 5nm 和 4nm 工艺的能力。

到目前为止，Intel 4看起来取得了成功，而 Core Ultra 是英特尔的一大变革……至少在Acer Swift Go 14中是如此。英特尔在这方面的进展将特别有趣，但笔者预计英特尔在 CPU 生产方面可能不再处于劣势。

Intel 3

Intel 3 是 Intel 4 的后续产品，但预计性能功耗比 Intel 4 提升 18%。它拥有更密集的高性能库，但目前仅针对数据中心使用，包括 Sierra Forest 和 Granite Rapids。目前你不会在任何消费级 CPU 中看到这个。笔者对这个节点了解不多，但考虑到它更注重企业，普通消费者不必太在意它。

Intel 20A

英特尔知道，在制造工艺方面，它在某种程度上落后于其他行业，并且它计划在 2024 年下半年推出并生产用于其 Arrow Lake 处理器的 Intel 20A。这也将首次推出该公司的 PowerVia 和 RibbonFET，其中 RibbonFET 只是栅极全场效应晶体管 (GAAFET) 的另一个名称（由英特尔起）。台积电正在将其 2nm N2 节点转向 GAAFET，而三星正在将其 3nm 3GAE 工艺节点转向 GAAFET。

PowerVia 的特别之处在于它允许在整个芯片中进行背面供电，其中信号线和电源线被分离并分别进行优化。使用正面供电（目前业界的标准）时，由于空间原因，存在很大的瓶颈，同时也可能引发电源完整性和信号干扰等问题。PowerVia 将信号线和电源线分开，理论上可以实现更好的供电。

背面供电并不是一个新概念，但多年来它一直是个难题。如果你考虑到 PowerVia 中的晶体管现在处于电源和信号之间的夹层中（晶体管是芯片中最难制造的部分，因为它们最有可能出现缺陷），那么在你已经为其他部分投入资源之后，你正在生产芯片最难的部分。再加上晶体管是 CPU 中产生大部分热量的地方，现在你需要通过一层电源或信号传输来冷却 CPU，你就会明白为什么技术很难做好。

据称，该节点的每瓦性能比Intel 3 提高了 15%。据报道，英特尔第 15 代 Arrow Lake 将采用这一工艺制造，这意味着PC电脑应该在今年首次体验到它。

英特尔18A

英特尔的 18A 是迄今为止最先进的节点，它将于 2024 年下半年开始生产。这将用于生产未来的消费级 Lake CPU 和未来的数据中心 CPU，每瓦性能提升高达 10%。目前还没有太多关于它的细节被分享，它在 RibbonFET 和 PowerVia 上的投入翻了一番。Panther Lake 将以这个工艺节点首次亮相，采用 Cougar Cove P-Cores。

自该节点首次亮相以来，唯一的变化是它最初应该使用高 NA EUV 光刻技术，但情况已不再如此。部分原因是英特尔的 18A 节点推出时间略早于最初预期，该公司将其推迟到 2024 年底而不是 2025 年。由于生产 EUV 光刻机的荷兰公司 ASML 仍在 2025 年推出其首款高 NA 扫描仪 (Twinscan EXE:5200)，这意味着英特尔必须在 2024 年跳过它。顺便说一句，对于任何 EUV，公司都必须求助于 ASML，所以没有其他选择。

英特尔仍有望在 2024 年下半年开始生产 18A。

英特尔的路线图雄心勃勃

现在您了解了英特尔今年和明年的路线图，可以说它绝对是雄心勃勃的。英特尔自己将其宣传为“四年五个节点”，因为他们知道这有多么令人印象深刻。虽然您可能预料到在此过程中可能会出现一些小问题，但自英特尔于 2021 年首次公布该计划以来，唯一的变化是将Intel 18A提前到更早的发布时间。其他一切都保持不变。

此后，该公司宣布将推出 18A-P，随后还将推出英特尔 14A 和 14A-E。其中，P 代表性能改进，E 代表功能扩展。这些都着眼于未来，直到 2027 年，但表明英特尔有宏伟的计划，不仅要赶上，还要主导其余的竞争对手。

英特尔是否会继续保持其渐进式的增加还有待观察，但该公司唯一需要做出的改变是比预期更早推出其最先进的节点，这是一个好兆头。虽然目前尚不清楚英特尔在更先进的工艺方面（尤其是当它达到 RibbonFET 时）是否会成为台积电和三星的强大竞争对手。Meteor Lake 是一个良好的开端，大家都迫不及待地想看看英特尔还有什么准备。

本文由半导体产业纵横编译自msn