在Intel Foundry Direct Connect 2025活动上,Intel多位主管以及合作伙伴说明多种先进制程的特色与技术,强调性能表现优势。

Intel资深副总裁暨芯片代工服务总经理Kevin O'Buckley在Intel Foundry Direct Connect 2025活动中说明了Intel 18A、Intel 14A等先进制程节点,另一方面也不忘Intel 16、Intel 12等成熟制程节点,彼此有不同特色,能够满足多样、差异化的客户需求,甚至与美国政府在多个不同计划进行广泛合作。

(笔者注:Intel 16、Intel 12之单位为纳米,代表16nm、12nm节点之意。而Intel 18A、Intel 14A之单位为埃,代表1.8 nm、14nm节点之意。详细请见下方延伸阅读)

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Kevin也说明多项先进封装的技术进展,并解释通过先进封装集成运算单元于HBM高带宽内存,改善AI运算性能表现。

Intel资深副总裁暨芯片代工服务总经理Kevin O'Buckley在活动中介绍崜蓊制程特色。

根据Intel Foundry芯片制造路现图,2025年将推出业界首次导入PowerVia(背面供电)的Intel 18A制程节点,并在2027年推出业界首次导入高数值孔径极紫外光(High-NA EUV)的Intel 14A制

Intel 18A制程节点目前已进入风险试产(Risk Production)阶段,并预计于2025下半年开始量产。(投影为活动现场拍摄,画质较差敬请见谅。下同。)

Intel 18A-P制程节点则强化性能表现,且设计规则与Intel 18A兼容,有助于客户转移设计。

Intel 18A-PT制程节点则是加入TSV功能,有助于在套用先进封装时堆栈不同模块(Tile)或小芯片(Chiplet),也能作为AI运算单元、加速器等应用的基底裸晶(Base Die)。

Intel 14A节点制程目前已向主要客户提供制程设计组件(PDK)的早期版本,已有多个客户计划生产测试芯片。

在成熟制程方面,Intel 16节点制程将与MediaTek(联发科技)合作。

Intel 12节点制程则与MediaTek(联发科技)合作。

Intel也与美国联邦政府进行RAMP、RAMP-C(Rapid Assured Microelectronics Prototypes - Commercial)、Secure Enclave、SHIP等计划合作,将先进科技应用于航天与军事领域。

在先进封装方面,未来将会推出EMIB-T、 Foveros-R、Foveros-B和Foveros Direct3D等强化技术。

例如导入TSV的EMIB-T技术能够提高信号传输品质,让AI运算加速器能够集成HBM4高带宽内存,通过提高数据吞吐量以改善性能表现,并可提高芯片切割的利用率,对整体良率有正面帮助。

Intle也于会中展示各种制程以及玻璃基板封装之芯片。

Cadence(益华计算机)与Intel为长期密切合作的伙伴,其电子设计自动化设计(以下简称EDA)也支持RibbonFET(环绕式闸极)、PowerVia(背面供电)等新技术。

活动中Cadence(益华计算机)半导体解决方案集团资深副总裁暨总经理(Senior Vice President And General Manager, Silicon Solutions Group)Boyd Phelps也通过数据说明上述技术能带来的性能增益,其中PowerVia大约能够提高芯片6%的整体性能表现,RibbonFET则有8%的增益。

Boyd Phelps在活动中通过EDA的角度分析Intel 18A制程节点的性能表现。

Cadence的EDA系统能够针对PowerVia的线路设计进行优化。

Intel 18A制程节点导入的PowerVia技术大约能够提高芯片6%的整体性能表现。

在Intel 18A-P制程节点部分,RibbonFET技术大约能够提高芯片8%的整体性能表现。

Intel逻辑技术发展副总裁暨总经理(VP GM Logic Technology Development)Ben Sell也针对自家技术与制程进行详细说明。

他提到了Intel 18A与Intel 14A制程节点的各项特色,也分析了性能表现,并说明采用高数值孔径极紫外光的优势。

Ben Sell也针对Intel的技术与制程进行详细说明。

Intel 18A制程节点的特点就是业界首个导入RibbonFET与PowerVia的制程。

与前代Intel 3制程节点相比,Intel 18A制程节点能够在消耗相同电力的条件下提高15%性能,并提高1.3倍晶体管密度。

根据Intel的测试数据,使用Intel 18A制程节点生产的SRAM表现符合业界标准。

Intel 18A制程节点的风险试产与2025第4季量产版本的表现也都能符合开发目标。

虽然Intel 18A制程节点的PowerVia会增加生产成本(图表中浅蓝色部分),但生产过程也可以结省标准程序部分的成本(最右方长条图下降的区块),一来一往只让整体成本微幅提高。

Intel 18A-P制程节点的RibbonFET将提供更多功能,增加更多闸极尺寸(Ribbon Size)与VT类型(阈值电压,Threshold Voltage)选项,可以带来8%性能增益。

Intel 18A-PT制程节点是加入TSV功能的版本,相较于Intel 3-T制程节点能够提高20-25%运算密度、节省25-35%的电力消耗,并可提高约9倍裸晶间的互联密度。

Intel 14A制程节点带来Tall(性能最高)、Medium(表现平衡)、Short(缩小尺寸)等3种不同Library设计,以及更广的阈值电压,并会导入第2代RibbonFET与PowerVia发展而来的PowerDirect直接接触供电技术。与Intel 18A-PT制程节点相比可以提高15-20%电力效率,并提高1.3倍晶体管密度。

Intel将在Intel 14A-E制程节点提供Turbo Cell技术,开发者可以自由搭配高时脉或高电力效率的单元,组合出最符合使用需求的电力曲线。

高数值孔径极紫外光的优势在于能够产生更精细的光刻图像。这项技术进行1次微影与个位数步骤程序,所得到的图像品质就优于使用一般极紫外光进行3次微影与约40步骤程序。

Intel将于2025年下半推出采用Intel 18A制程节点的Panther Lake处理器,届时读者将有机会直接体验新制程技术带来的优势,我们也将带来完整的测试专题报道。