积极重夺制造霸主地位，英特尔不玩“纳米游戏”了

Intel 宣布，10 纳米工艺还是 10 纳米，但是该节点(代号 SuperFin)的下一代，会叫做“Intel 7”，然后再来是“Intel 4”、“Intel 3”，不会出现“纳米”这个字眼...

英特尔(Intel)首席执行官 Pat Gelsinger 已经受够了…他代表 Intel 宣布，10 纳米工艺还是 10 纳米，但是该节点(代号 SuperFin)的下一代，会叫做“Intel 7”，然后再来是“Intel 4”、“Intel 3”，不会出现“纳米”这个字眼。而在 3 之后，Intel 着眼于埃米(angstroms，Å)尺寸，接下来的节点会叫做“20A”与“18A”。

以上是 5 个工艺节点就是 Intel 到 2025 年的技术蓝图，该公司也发表了新晶体管架构──Intel 称为“RibbonFET”的一种环绕式栅极(gate all-around，GAA)晶体管变体，还有利用晶圆片背面、命名为 PowerVia 的新型互连技术；同时，该公司亦宣布正与 ASML 合作，对极紫外光微(EUV)微影技术的革新做出贡献。

工艺节点的重新命名，也许看来像是一家尝试让所有人忘记他们曾经跌跌撞撞、一度曾失去领导地位的公司在一本正经地胡说八道，但是其竞争对手所使用的节点名称，却会让 Intel 听起来很“落伍”，更几乎是无意义的营销…所以为何他们不能重新设定命名方法？

Intel 一直强调，在任何既定的技术节点上，该公司的产品性能会比其他竞争对手推出的同类产品性能更好；例如其 10 纳米工艺相当于台积电(TSMC)的 7 纳米工艺。对 IC 设计业者来说，性能是一个关键议题，每一代工艺节点的性能需要有所提升，节点之间的进展速度也要加快。然而，众所周知 Intel 错过了自己订下的 10 纳米工艺节点量产时程(现在已经全面量产)。

失去(或被认为失去)技术领导地位已经够糟了，在工艺节点的进展路程中跌跌撞撞也很惨、甚至更不好。一家芯片制造商的客户各自有产品蓝图，如果他们的供应伙伴让他们无法达到默认的目标，对他们来说就是考虑换一家新伙伴的时候了。

这解释了为何 Gelsinger 自从接手 Intel 首席执行官，就一再宣示该公司将开始按照常规节奏推进每一代工艺节点，而且每一代节点在性能上都会有显著的性能提升。能否按时交货至关重要，如果 Intel 又遭遇一次无法按时完成工艺节点演进的错误，恐怕不只危及现有客户关系，对该公司力推的全新晶圆代工业务 Intel Foundry Services (IFS)也会是致命打击。

Intel 在日前举办的全球记者会上宣布了详细的工艺技术蓝图：

• Intel 7 将于今年问世，并于 2022 年量产；

• Intel 4 将于 2022 年底问世，并于 2023 年量产；

• Intel 3 将于 2023 年稍晚问世，意味着将于 2024 年量产；

• Intel 20A 将于 2024 年初问世；

• Intel 18A 预计于 2025 年初问世。

此外 Intel 也列出了对应以上工艺节点的处理器产品蓝图。举例来说，Intel 7 工艺将用于生产 2021 年客户端设备 Alder Lake 处理器，以及预计 2022 年量产的 Sapphire Rapids 数据中心处理器。Intel 4 则将用以生产客户端处理器 Meteor Lake，以及数据中心处理器 Granite Rapids

Intel 表示，其 Intel 4 工艺将全面采用 EUV 微影；该公司将继续优化 FinFET 技术至 Intel 3，从 20A 工艺开始则将转换至 GAA 晶体管架构。而尽管业界几乎所有开发先进工艺节点的厂商都在期待由 FinFET 转向 GAA，Intel 自家的 GAA 技术被命名为 RibbonFET，如下图所示。

此外 Intel 也提及了新互连技术 PowerVia (参考下图)。该公司表示，传统上互连导线是放置于晶体管顶端，虽然一直以来运作良好，但在新架构更小尺寸上，其效率也随之降低。PowerVia 是将互连放置于芯片下方，计划于 Intel 3 工艺开始试验，预计将于 Intel 20A 准备好商业化。

Intel 表示正与 Qualcomm 合作，以 20A 工艺开发主流智能手机芯片平台；如果合作一切顺利，Qualcomm 的背书会发挥重要作用。Intel 已经尝试在智能手机市场站稳脚跟好一段时间，但成效不彰。

而为了表明对发展制造技术的承诺，Intel 也宣布正与设备业者 ASML 合作，定义、建立与部署更精练的高数值孔径(high-NA) EUV 技术，并声称该公司将会是业界首家量产高数值孔径 EUV 系统的业者，其该系统将在 18A 工艺节点为 RibbonFET 的改善做出贡献。

多年来，Intel 一直标榜自家在新一代封装技术方面处于领先地位，而封装技术对于半导体组件性能的进一步提升扮演关键角色。该公司表示，其 IFS 部门已经与云端巨擘 AWS 签署合作协议，后者将成为其先进封装技术的第一位客户。

节点命名方式

历史上，最小晶体管栅极与工艺节点命名之间通常存在某种程度关系；但是当这两者之间的关系完全被打破，就会产生一些争议。有人说，那是发生在大约 2010 年问世的 32 纳米节点，而 Intel 则表示应该要追溯至 1997 年，当时半导体工艺微缩至 0.18 微米。无论最小晶体管栅极与节点命名之间的距离是何时越拉越远，现在两者之间已经没有关系。

市场研究机构 Tirias Research 分析师 Keven Krewell 表示，这也就是为何“工艺节点数字的重设已经逾时；Intel 一直在做 14 纳米+++的东西，但这对 Intel 以外的其他人来说是没有意义的。台积电则是创建了像是 8 纳米这样的中间节点，而这意味着很难将晶体管与晶体管进行详细的比较。”

针对 Intel 在接下来 5 个节点的规划，Krewell 则表示：“该技术蓝图相当激进，但 Intel 感觉他们已经准备好迎接这样的大跃进；每一个新节点都绑了特定产品，所以 Intel 的表现如何将会是清晰可见的。而 Qualcomm 采用 20A 工艺还是未来几年之后的事，该公司愿意公开承认令人印象深刻；”他也指出，封装技术是很重要的一个讯息，特别是 Intel 赢得 AWS 这家客户。

在 Intel 于美国时间 7 月 26 日下午举行的该场记者会上，Gelsinger 在接受媒体提问时，被问到了 AWS 与 Qualcomm 以外的其他客户。对此，他表示与 Qualcomm 的合作证明 IFS 客户将会同步取得与 Intel 以内部使用为目的所开发、最先进的制造技术；而在 Qualcomm 之外，该公司也正在与其他客户洽谈，但不方便透露任何名称。

Gelsinger 仅透露，那些客户有的来自工业领域，有的来自汽车领域，也有的是需要代工伙伴的半导体业者──包括一些在传统上是竞争对手的厂商；他充满热情地表示：“IFS 已经投入竞赛！”

编译：Judith Cheng

(参考原文：Intel Charts Manufacturing Course to 2025，By Brian Santo）