英特尔更新代工路线图,推出18A-PT支持3D堆叠,详述14A性能及“Turbo Cells”技术提升CPU和GPU频率
英特尔在2025年的英特尔晶圆代工峰会上宣布了多项重大进展,尤其是在其18A和14A工艺节点方面取得了显著突破。公司新任CEO Lip Bu-Tan详细介绍了这些新技术及其潜在影响。 18A节点进展 18A节点是英特尔的一个重要里程碑,预计在2023年底开始大规模制造。该节点首次采用了两大关键技术:PowerVia背侧供电网络和RibbonFET全环绕栅极晶体管技术。PowerVia通过优化芯片背面的电源路由,提高了性能和晶体管密度,而RibbonFET利用四层垂直纳米片,在更小的面积内实现更高的晶体管密度和更快的开关速度。 为进一步满足不同客户的需求,英特尔推出了18A-P和18A-PT两种变体。18A-P在标准18A节点的基础上,提供了5-10%的性能/功耗比提升。18A-PT则集成了Foveros Direct 3D混合键合技术,实现了无凸点的铜对铜直接键合,并通过硅通孔(TSVs)间距小于5微米的技术,将多个芯片垂直堆叠在一起。这一进展使英特尔在3D封装技术上领先台积电,后者使用的凸点间距为9微米的SoIC-X技术。 14A节点进展 紧随18A节点之后,英特尔宣布了14A节点的开发情况。14A将是行业内首个使用高数值孔径(High-NA)EUV光刻技术的工艺节点,预计2027年进入风险生产阶段。该节点通过第二代PowerVia技术——PowerDirect,实现了显著的能效提升。PowerDirect技术通过专用触点直接为每个晶体管的源极和漏极供电,减少了电源传输路径中的损耗,提高了整体能效比。 14A节点还引入了更宽的阈值电压范围,扩展了芯片的电压/频率曲线,使其在不同的运行条件下都能更优化地工作。此外,英特尔在其14A节点中升级了RibbonFET技术,推出了第二代RibbonFET,通过四层堆叠的纳米片结构,提供了更高的晶体管密度和更快的切换速度。 Turbo Cells技术与标准单元库 14A节点的一大亮点是Turbo Cells技术,这是一种可定制的设计方法,专门用于提高CPU和GPU的关键路径性能。通过增加短期标准库中的晶体管驱动电流,Turbo Cells能够在保持高密度排列的同时提高性能。该技术允许在同一设计模块内混用高速和低功耗单元,从而在功耗、性能和面积之间找到最佳平衡点。英特尔为14A节点提供了三种标准单元库:“高”库优化高性能、“中”库优化每瓦性能、“短”库专注于高密度应用,这些选择为不同的芯片设计需求提供了灵活性和优化方案。 成熟节点进展 除了领先的18A和14A节点,英特尔还在不断推进成熟节点的发展。公司已经在16纳米节点实现了首个生产性的胶片试制,并开始与客户接触12纳米节点的需求。12纳米节点由英特尔与联电(UMC)合作开发,定于2027年在美国亚利桑那州的三座工厂投产,主要用于移动通信基础设施和网络应用。 生态系统的扩展 英特尔还强调了其生态系统合作伙伴的重要性,与多家电子设计自动化(EDA)软件厂商如新思科技和铿腾电子技术合作,提供行业标准的设计工具和支持。此外,英特尔加入了Intel Foundry Chiplet Alliance,允许客户在其设计中混用和匹配不同的芯片模块,这在短期内将为公司带来可观的收入增长。公司还宣布与Amkor建立了合作关系,未来将更多分享3D堆叠Foveros技术的细节。 背景补充 业内专家认为,英特尔在先进工艺节点和封装技术上的进展显示了其在高端半导体制造领域的技术实力和创新能力。尽管竞争对手台积电和三星也在不断追求技术突破,但英特尔的具体性能和功耗数据仍然具有较强的竞争力。作为全球知名的芯片制造商,英特尔长期以来一直在推动技术创新,以保持其在半导体行业的领导地位。尤其在全球地缘政治日趋紧张的情况下,英特尔作为美国本土唯一的高端制造供应商,具有独特的优势,有望吸引更多国际客户的青睐。