英特爾談工藝：堅守摩爾定律優(yōu)勢依舊明顯

作者 / 李健 《電子產(chǎn)品世界》編輯

　　當一直處于半導體工藝領先地位的英特爾在量產(chǎn)晶圓方面被TSMC和Samsung超越之際，英特爾選擇了在中國舉辦精尖制造日，本期高端訪談就由英特爾執(zhí)行副總裁兼制造、運營與銷售事業(yè)部總裁STACY J. SMITH來帶大家領略英特爾的工藝細節(jié)。

摩爾定律沒有失效

　　摩爾定律只是工藝演進的時間節(jié)點在延長，但超微縮技術讓英特爾能夠加速推進密度的提升，借助節(jié)點內(nèi)優(yōu)化，產(chǎn)品功能每年都可以實現(xiàn)增強。

　　目前整個行業(yè)都在放緩工藝發(fā)展的進程，但工藝的進步并不僅僅在于每一代工藝的更新，而是每一年都在進步，盡管從22納米、14納米、10納米制程技術可能中間的時間更長，但是諸如14納米和10納米的晶體管密度都超過了以往的制程技術，每一代英特爾邁出的步伐都在加大，這樣可以保證摩爾定律為業(yè)界指出的歷史趨勢。摩爾定律的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾指出需要一年半到兩年的時間去換代，現(xiàn)在可能需要更長的時間，但是英特爾能夠?qū)崿F(xiàn)更高的密度提升以延續(xù)其發(fā)展。此外還有非常重要的一點，正是因為每個制程技術更高的生命周期，英特爾能夠?qū)崿F(xiàn)同一節(jié)點內(nèi)每一年的增強，把它稱為14nm+、14nm++的命名方式，對于10納米制程技術也是這樣。英特爾每一年都做捆綁的架構、性能、功能的優(yōu)化，讓客戶得到更好的優(yōu)化惠及。特別的，Smith強調(diào)雖然工藝節(jié)點的更新時間在放緩，但超微縮技術的力量是非常強的，超微縮技術能夠讓14納米和10納米上的晶片面積縮小0.5倍以上。這從根本上來說非常重要的一點。

　　從另一個層面上，Smith為大家展示了成本方面的變化，從Broadwell到Skylake，Skylake和Haswell的成本非常類似。如果做一個比較，KabyLake的成本比Haswell要低一些，但KabyLake比Haswell的晶體管數(shù)量多了8億個，KabyLake全新更高類級的產(chǎn)品的低成本正是因為架構的完善以及摩爾定律來推動實現(xiàn)的。所以摩爾定律仍然是一種真理的存在。它的成本與上一代是類似的。Smith特別談到，摩爾定律帶來的優(yōu)勢有兩點，第一，每一次成本都會降低;第二，能夠不斷地實現(xiàn)產(chǎn)品的逐年提升。所以針對質(zhì)疑摩爾定律是否失效這個問題，如果將其量化為摩爾定律是否能夠帶來同樣的效益。簡潔的回答，是的，因為微縮技術正在進一步發(fā)展。

10納米工藝王者歸來

　　隨著競爭對手相繼推出10納米的先進工藝，英特爾的10納米工藝遲遲沒有宣布量產(chǎn)，因為作為摩爾定律堅定執(zhí)行者和正統(tǒng)繼承人的英特爾幾十年來第一次失去了在半導體工藝量產(chǎn)級制程的數(shù)字層面的領先，迫于各方的壓力，英特爾不得不面對這樣的質(zhì)疑聲“你是否失去了半導體工藝的領先地位?”

　　這一次，在北京的活動現(xiàn)場，Smith代表英特爾對這個問題做了正面的回應，因為超微縮技術的使用處理得更好，所以英特爾仍然是按照摩爾定律在推動14納米制程技術?！跋啾扔诟偁帉κ衷贔inFET(三柵極晶體管)的技術上密度并沒有提升，他們稱之為低節(jié)點，他們的曲線和我們的曲線的差距越來越大，開始出現(xiàn)越來越大的分歧。結果使得市場上友商10納米的制程技術晶體管密度只相當于英特爾14納米制程晶體管密度，卻晚于英特爾14納米制程三年。業(yè)界沿用的這樣一種節(jié)點命名的方式導致了觀念的混淆，我們認為制程技術應該以實踐來度量。”

　　Smith介紹，英特爾在14納米工藝上開啟了超微縮技術，使得在14納米工藝上的應用前所未有地實現(xiàn)了0.37倍的邏輯單元性能提升。在10納米上英特爾也不斷推動超微縮技術的應用，鰭片間距從42納米降低到34納米，最小金屬間隔從52納米微縮到36納米，英特爾是業(yè)界首家開始使用這種超微縮的方法在10納米工藝上的廠商，來更好地實現(xiàn)雙圖案成形，單元高度、柵極間距也分別從399納米降低到272納米以及70納米到54納米。除此之外，英特爾還采用多項技術進一步提升10nm工藝的實際效果。對比14納米技術，英特爾的10納米鰭片的高度提高約25%，間距縮小約25%。相比14納米，借助鰭片間距和金屬間距微縮特性，10納米單元高度降低為0.68倍。微縮技術的使用不僅僅針對邏輯單元，而SRAM單元也不斷針對微處理器產(chǎn)品采用超微縮技術，進一步提升他們的密度以及效能比。對比14納米，SRAM單元面積縮小了約0.6倍。

重要的發(fā)布

　　作為制造業(yè)務的負責人，Smith這次主導了三項非常重要的技術和策略的發(fā)布。

　　英特爾公司首次從北京向全世界直播10納米晶圓的全球首發(fā)。英特爾的10納米技術是一整代的技術進步，比友商在密度上高了很多，將性能提升到了一個全新境界。

　　其次，英特爾宣布推出全球首個面向低功耗物聯(lián)網(wǎng)以及移動產(chǎn)品的FinFET技術工藝22FFL，基于已經(jīng)被驗證的22納米和14納米技術，全新的超低漏電晶體管也搭載其中，使其漏電率降低100多倍。在22納米技術基礎上提供簡化的互聯(lián)技術以及設計規(guī)則，同時實現(xiàn)了更高水平的設計自動化，完整的射頻設計獲得了支持。

　　再者，Smith代表英特爾開啟強化代工服務的戰(zhàn)略新重點，希望將其領先業(yè)界的半導體制造水平開放給有需要的客戶，希望在各個市場細分環(huán)節(jié)的客戶都有更好的選擇權，幫助他們有更多的選擇空間。

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第10期第1頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。