Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术

   <p><a href="/misc/goto?guid=4958995631824946297" title="Intel"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/186e8e18d7afbd3c587c3d54e719720e.gif" /></a></p>    <p>摩尔定律失效了吗？</p>    <p>这是最近几年被反复提及的一个问题。自从 1965 年被提出到现在，摩尔定律一直在沿着半导体制程工艺不断增强的方向前进，但是到了 10 纳米时代，业界有不少声音认为摩尔定律已经逼近相应的物理极限，并将因此而失去效用。</p>    <p>然而，在举行于 9 月 19 日的“英特尔精尖制造日”上，这家半导体行业的领军者针对以上问题给出了自己的答案。</p>    <h2><strong>Intel：摩尔定律不会过时</strong></h2>    <p>会上，Intel 执行副总裁兼制造、运营和销售集团总裁 Stacy Smith 对摩尔定律的意义进行了强调。他表示，按照摩尔本人的观察，芯片上的晶体管数量每隔 24 个月将增加一倍；也就是说，在半导体行业产品的性能每两年翻一倍，每个晶体管成本也随值下降。但是 Intel 认为，摩尔定律其实反映的是这样一个经济学原理：</p>    <blockquote>     <p>按照特定节奏推动半导体制造能力的进步，我们就可以降低任何依赖于计算的商业模式的成本。</p>    </blockquote>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/78618877df6093d0725aae937e6768de.jpg" /></p>    <p>Smith 表示，目前业界经常用 16 纳米、14 纳米、10 纳米等制程节点数字来衡量半导体行业的工艺发展，这些数字的确曾经有它真实的物理意义，但现在却并非如此。实际上，Smith 给出了另外一个衡量性能的指标：晶体管密度。</p>    <p>因此，为了提升晶体管密度，在推动制程工艺推进的同时，Intel 在 14 纳米制程中采用了鳍式场效应晶体管（FinFET）和超微缩技术（Hyper Sacling），其中超微缩技术能够让 14 纳米和 10 纳米上的晶片面积缩小了 0.5 倍以上。</p>    <p>针对市场上竞争对手用 14 纳米、10 纳米等制程节点数字来凸显优势的现象，Smith 也表示不屑。他表示，虽然数字变了，但在 FinFET 的技术上竞争对手产品的晶体管密度并没有提升；实际上，三星、台积电友商 10 纳米制程技术的晶体管密度只相当于 Intel 14 纳米制程的晶体管密度，并且前者推出的时间还比 Intel 晚了三年。</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/cb7c09dd1e64c8aecb1c547b4550767d.jpg" /></p>    <p>而在 14 纳米制程之外，Intel 的 10 纳米技术也将量产，并且也用上了超微缩技术。Smith 还表示，实际上 Intel 一般要求自己前瞻三代制程，目前已经在探索 7 纳米和 5 纳米制程。</p>    <p>Smith 最后强调称，摩尔定律在任何可预见的未来都不会终结。</p>    <h2><strong>10 纳米晶圆全球首发，即将量产</strong></h2>    <p>在本次“英特尔精尖制造日”上，Intel 面向全世界首次展示了 10 纳米 Cannon Lake 晶圆。Intel 高级院士兼技术与制造事业部制程架构与集成总监 Mark Bohr 上台对摩尔定律和 10 纳米晶圆进行了补充介绍。</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/dc74b19cfa2e2d1e09b66dc7241fe10d.jpg" /></p>    <p>Bohr 首先提出了一个更加量化的、用来计算晶体管密度的公式：</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/29f1410808219f728e23c0334bc38f80.jpg" /></p>    <p>这个公式用到了两个逻辑概念，一个是 NAND 单元，一个是扫描触发器逻辑单元。用 NAND2 晶体管数量除以 NAND2 单元面积，即 NAND 密度；用扫描触发器晶体管数量除以扫描触发器单元面积，得出其密度；前者乘以 0.6 系数，后者乘以 0.4 系数，相加之后即晶体管每平方毫米的数量，也就是晶体管密度。</p>    <p>Bohr 表示，如果用这种方法计算，10 纳米在晶体管密度上的提升是非常明显的，为自家 14 纳米技术的 2.7 倍，大约是业界其他家“10 纳米”工艺的 2 倍。而这一提升，就得益于 Intel 的超微缩技术。实际上，Intel 10 纳米制程的最小栅极间距从 70 纳米缩小至 54 纳米，且最小金属间距从 52 纳米缩小至 36 纳米，尺寸的缩小使得逻辑晶体管密度可达到每平方毫米 1.008 亿个晶体管。</p>    <p>相比之前的 14 纳米制程，英特尔 10 纳米制程提升高达 25% 的性能和降低 45% 的功耗。增强版的 10 纳米制程可将性能再提升 15% 或将功耗再降低 30%。</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/ed1e076b23f14d69ef4a696a423439a4.jpg" /></p>    <p>Bohr 也表示，摩尔定律的目标是提供晶体管的密度，并通过每一代的代际提升来降低成本，从而降低每一个晶体管的平均成本。而从 Intel 10 纳米芯片技术的出现，也恰好说明了摩尔定律没有过时，一直在向前发展。</p>    <h2><strong>其实，Intel 还有晶圆代工业务</strong></h2>    <p>除了对前沿芯片技术进行不断探索，Intel 其实也在数年前推出了自己的晶圆代工业务，目前也已经进军中国市场；而在此次“英特尔精尖制造日”上，负责晶圆代工业务的 Intel 技术与制造事业部副总裁 Zane Ball 也对晶圆代工业务进行了介绍。</p>    <p>Ball 表示，Intel 的晶圆代工的优势在于技术。这首先表示在 FinFET 技术，目前 Intel 已经出产了 700 万片采用这一技术的晶圆；其次是 22 纳米、14 纳米、10 纳米和 22FFL 等制程技术。</p>    <p>其中 Ball 对 Intel 的 22FFL （22 纳米 FinFET 低功耗）技术进行了重点强调。据雷锋网了解，22FFL 是在 2017 年 3 月美国“英特尔精尖制造日”活动上首次宣布的一种面向移动应用的超低功耗 FinFET 技术，其技术基础是 Intel 的 22 纳米/14 纳米的制造经验。</p>    <p>与先前的 22GP（通用）相比，22FFL 技术的漏电量最多可以减少 100 倍，可以提供主流技术中漏电量最低的晶体管。它还可以达到 Intel 14 纳米晶体管相同的驱动电流，实现比业界 28 纳米/22 纳米平面技术更高的面积微缩。</p>    <p>22FFL 在技术上的另一个特点是高集成度；它包含一个完整的射频（RF）套件。借由广泛采用单一图案成形及简化的设计法则，使 22FFL 成为价格合理、易于使用可面向多种产品的设计平台，与业界的 28 纳米的平面工艺 (Planar) 相比在成本上极具竞争力。</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/65de1ba2a3363daf31cde9dcad808864.jpg" /></p>    <p>相对而言，22FFL 新技术适用于低功耗的物联网和移动产品，它将性能、功耗、密度和易于设计的特性结合起来。Intel 副总裁 Stacy Smith 也针对 22FFL 表示：</p>    <blockquote>     <p>我们认为这是业界最简单易用的 FinFET 工艺，服务大众的 FinFET。</p>    </blockquote>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/83b18a830e50c909e46bf3965620cf97.jpg" /></p>    <p>基于以上技术优势，Intel 的晶圆代工业务主要分为两个市场：一个是网络基础设施，比如说网络处理器、FPGA;另外一个是移动和联网设备，尤其是入门级的智能手机处理器和物联网设备。</p>    <p>作为晶圆代工业务的一个案例，Intel 与 ARM 进行了合作，将 ARM Cortex A75 放到 Intel 标准的晶圆代工流程当中。整个过程由 ARM 提供 IP，用了 14 周时间就完成了首个流片。这个流程采用了 Intel 的 10 纳米晶圆代工技术，检测频率至少可以超过 3.3 GHz；而且从展示的数据看，显得非常稳定。</p>    <p>在现场，Intel 还与 ARM 合作展示了全球首款采用 Intel 10 纳米制程的 ARM Cortex-A75 CPU 内核测试芯片。</p>    <h2><strong>老虎不说话，你当我是病猫呀</strong></h2>    <p>过去 Intel 给人的印象是主攻技术，非常低调；但此番 Intel 专门设置了一个所谓的“精尖制造日”来宣传自己的新技术，并且正面怼了三星、台积电等竞争对手。对此，Intel 中国区总裁杨旭的回应是“老虎不说话，你当我是病猫呀”。</p>    <p>不过，实际上，本次“精尖制造日”的宣传重点其实是 Intel 的晶圆代工业务，尤其是面向中国市场。不过雷锋网认为，Intel 之所以如此高调，实际上还是看到了中国半导体行业蓬勃发展的状况。在 58.5% 的全球半导体消费都发生在中国的情况下，Intel 自然也希望通过晶圆代工业务从中分一杯羹。不过从眼下来看，晶圆代工业务只是 Intel 整体业务很小的一部分。</p>    <p>至于“摩尔定律是否失效”这个问题，Intel 也罕见地拿出了高调的姿态为之正名，并试图通过 10 纳米制程技术和其他的一些前沿技术来说明它的长期有效性。</p>    <p style="text-align:center"><img alt="Intel：摩尔定律不会过时，全球首发10纳米技术" src="https://simg.open-open.com/show/08d41f2651e00922f28117c2ed3019cc.jpg" /></p>    <p>在雷锋网看来，至少在目前说“摩尔定律已经过时”还为时过早，我们也期待在半导体行业在各种前沿新技术的推进下继续向前发展。</p>    <p>来自: <a href="/misc/goto?guid=4959010963785964842" id="link_source2">雷锋网</a></p>