英特爾本周宣布,其Panther Lake處理器已在Fab 52晶圓廠使用18A工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入量產(chǎn)階段。據(jù)悉,18A是首個達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)的2納米級工藝節(jié)點(diǎn),這一里程碑讓英特爾在時間上領(lǐng)先于臺積電N2以及三星SF2節(jié)點(diǎn)。
然而,“率先”并不意味著英特爾能夠長期保持領(lǐng)先,客戶、合作伙伴及投資者會關(guān)注英特爾是否能夠穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)參數(shù)良率、控制單元制造成本,并將18A工藝推廣至更多計(jì)算模塊之上。目前,英特爾已公布缺陷密度與早期功能測試的改進(jìn),但尚未披露能持續(xù)達(dá)到功耗、性能與主頻目標(biāo)的全面參數(shù)良率數(shù)據(jù)。首批出貨與產(chǎn)能爬坡情況,將決定此次量產(chǎn)對于英特爾制造業(yè)復(fù)興究竟是象征意義還是實(shí)質(zhì)突破。
在晶體管層面,18A引入了兩項(xiàng)重要創(chuàng)新:RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管與PowerVia背面供電技術(shù)。RibbonFET用水平硅帶替代傳統(tǒng)垂直FinFET鰭片,并由柵極材料包裹,從而提升靜電控制、降低泄漏電流,并縮短柵極長度。英特爾表示,從FinFET過渡至18A的RibbonFET后,柵極長度縮短約5-10%,且每只晶體管的功耗降低超20%。PowerVia則將電源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移至晶圓背面,釋放前端金屬層用于信號布線,縮短供電路徑,減少高切換頻率下的電壓降。這些創(chuàng)新共同降低了切換能耗,并為設(shè)計(jì)師帶來更高的頻率或更低的功耗空間,尤其適合筆記本及移動產(chǎn)品。
這些晶體管和供電改進(jìn)對最終產(chǎn)品的影響,還需看封裝與模塊化設(shè)計(jì)。Panther Lake采用Foveros-S 2.5D封裝,細(xì)間距互連約36微米,將計(jì)算、圖形與平臺模塊集成為單一芯片系統(tǒng)。該模塊化方法允許英特爾針對每個功能將模塊生產(chǎn)在最優(yōu)工藝節(jié)點(diǎn),不僅提升功能良率,也降低了大規(guī)模單體芯片的制造風(fēng)險。
在Panther Lake中,計(jì)算模塊采用Intel 18A工藝,而12-Xe GPU模塊則是臺積電N3E,4-Xe模塊基于Intel 3工藝,平臺控制器則用臺積電N6節(jié)點(diǎn)。這種多節(jié)點(diǎn)、多模塊組合使英特爾可靈活優(yōu)化性能、良率及上市時間,同時支持計(jì)算、圖形及I/O子系統(tǒng)的獨(dú)立迭代升級。
戰(zhàn)略層面上,Panther Lake及18A量產(chǎn)為英特爾吸引代工客戶、恢復(fù)制造業(yè)信譽(yù)提供了工程樣本。但最終商業(yè)成功則取決于成本、良率穩(wěn)定性和生態(tài)體系支持,而不僅僅是技術(shù)創(chuàng)新。已公布的高密度數(shù)據(jù)在晶體管每平方毫米數(shù)量方面略優(yōu)臺積電N2,但英特爾認(rèn)為PowerVia提升了實(shí)際可用面積,RibbonFET與背面供電結(jié)合也帶來了實(shí)際工作負(fù)載下的效率提升。需要注意的是,背面供電也增加了工藝復(fù)雜度與成本,英特爾仍需在未來證明這些取舍能在大規(guī)模和多產(chǎn)品線下獲得實(shí)際收益。
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