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英特尔:摩尔定律仍然有效,10纳米制程工艺今年量产

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英特尔宣布10纳米制程工艺今年下半年会正式量产,并展示了英特尔制程工艺的多项重要进展,包括:英特尔10纳米制程功耗和性能的最新细节、英特尔首款10纳米FPGA的计划,并宣布了业内首款面向数据中心应用的64层3D NAND产品已实现商用并出货。

作者:邹大斌 来源:至顶网服务器频道 2017年9月26日

关键字:CPU 英特尔

至顶网服务器频道 09月26日 新闻消息(文/邹大斌): 摩尔定律还有有效,还会持续多久?这问题时不时就会有人拿来讨论一番。在日前举行的“英特尔精尖制造日”上,这个问题再次被谈及。在大会中,英特尔是非常正式的,用了大量事实来证明,摩尔定律至今仍然有效。除此之外,会上英特尔还宣布10纳米制程工艺今年下半年会正式量产,并展示了英特尔制程工艺的多项重要进展,包括:英特尔10纳米制程功耗和性能的最新细节、英特尔首款10纳米FPGA的计划,并宣布了业内首款面向数据中心应用的64层3D NAND产品已实现商用并出货。

 英特尔:摩尔定律仍然有效,10纳米制程工艺今年量产

英特尔公司制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith

摩尔定律依然有效

“今天是摩尔定律的盛会,英特尔过去、现在和未来一直都处在计算的中心,今后会继续引领计算的潮流。”英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭在“英特尔精尖制造日”的开场致辞中点出了这次会议的主题。

摩尔定律是戈登·摩尔1965提出的一个观点或者说是一个观察。他认为芯片上的晶体管数量每隔24个月将增加一倍。这一观察得到行业的广泛认可,被称为摩尔定律。摩尔定律背后的含义就是,半导体行业我们产品的性能每两年会翻一倍,每个晶体管的成本也随之下降。其经济学意义则是:就是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。

半个多世纪以来,半导体行业一直按照摩尔定律来前进,而推动进步的则是相比其他行业进步得更快的技术。之所以这么说是因为,如果农业按照摩尔定律的这种技术更新节奏,仅仅用一平方公里的土地就可以养活全世界的人口;如果是汽车行业使用1加仑的石油就能够从地球抵达太阳。从这种比较中也可以看出半导体行业技术进步之快。

那么,在50多年后的今天摩尔定律还会有效吗?或者说摩尔定律还会持续多久?

“我们一直在不断推动摩尔定律的发展,尽管遇到了很多困难。特别是上世纪90年代以来,我们面临着巨大的挑战,但我们做出了很多创新找到了技术前进方案。事实证明,今天我们依旧在推动摩尔定律的发展。对摩尔定律究竟是否会失效,我们的答案是肯定不会。”英特尔公司制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith在演讲时表示。

实际上,摩尔定律已经在不同层面上奠定了英特尔的发展以及整个行业的进步。Stacy Smith说,每一代制程节点的晶体管数量都会增加一倍,14和10纳米制程技术其实都创了历史纪录,它实现了超过平常制程工艺的更高的晶体管密度,这些就是摩尔定律的原动力。

“制造成本正常的趋势是不断攀升,尽管成本攀升但是晶体管微缩,因此每个晶体管的成本是下降的,可以看到最后两个制程节点的成本下降幅度是高于历史趋势的。它证明摩尔定律仍然有效。”Stacy Smith说。

晶体管缩微技术、22FFL及其他前沿技术

在“英特尔精尖制造日”上,英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark Bohr带来英特尔最权威的芯片技术解读,他同时宣布,10纳米制程工艺近年下半年会正式投产。

英特尔:摩尔定律仍然有效,10纳米制程工艺今年量产

英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark Bohr

10纳米制程工艺中最重要的技术之一就是晶体管超微缩技术,这是一项能提升性能、提高密度的关键技术。Mark Bohr认为,目前一些竞争友商公司的制程节点名称并不准确,宣称自己已经采用10纳米制程工艺,这是误导,也无法正确体现这个制程位于摩尔定律曲线的哪个位置。要分辨真假只需要比较一下晶圆上的晶体管密度即可。

 英特尔:摩尔定律仍然有效,10纳米制程工艺今年量产

他认为,要准确反映晶体管密度可以采用如上公式。因为这个公式用了两个非常重要的逻辑概念,一个NAND单元,一个是比较复杂的扫描触发器逻辑单元,这两个概念用来更加准确的计算逻辑晶体管的密度。

“我们认为,这样的计算方式更加准确地算出来每个逻辑单元面积上晶体管数量。如果用这种方式计算,会发现14纳米和10纳米的密度提升要比之前做的更多一些。原因就在于用了超微缩技术,使得我们在密度上得到更大优化,分别为2.5倍和2.7倍。”Mark Bohr表示,“我们也可以发现,市场上友商10纳米的制程技术晶体管密度只相当于英特尔14纳米制程晶体管密度,却晚于英特尔14纳米制程三年。”

在10纳米制程工艺中另一项重要技术是英特尔全新的22FFL技术。这是全球首个面向低功耗物联网以及移动产品的FinFET技术。Mark Bohr介绍说,英特尔使用了全球最先进的FinFET晶体管,而且是基于已经被验证的22纳米以及14纳米技术。全新的超低漏电晶体管也搭载其中,漏电率降低100多倍。

“我们在22纳米技术基础上提供了简化的互联技术以及设计规则,同时实现了更高水平的设计自动化,完整的射频设计获得了支持。从成本角度来看,对比其他28/22纳米平面技术我们拥有更强大的竞争优势。”他说。

当然,英特尔不只在研发这些技术,10纳米制程工艺中应用的技术还有很多,而值得一提的是英特尔还在为即将到来的7纳米、5纳米和未来的3纳米制程工艺进行技术储备。演讲中,Mark Bohr透露了部分技术,包括纳米线晶体管(Nanowire Transistor)、III-V材料( III-V Materials)、3D堆叠(3D Stacking)、高密度内存(Dense Memory)、微缩互联(Scaling Interconnects)、极紫外(EUV)光刻技术(Extreme Ultraviolet Lithography)、自旋电子(Spintronics)、神经元计算(Neuromorphic Computing)等。

“这些技术至少让摩尔定理延续10年。”Mark Bohr说。

输出英特尔的晶圆生产能力

英特尔拥有全球最先进的芯片设计技术,同时也拥有全球最先进的芯片工厂。这两者是英特尔引领芯片行业乃至确保摩尔定律持续有效的关键。如今,英特尔正在通过代工向外输出这种生产能力。

“十多年前有18家公司有自己的领先的晶圆厂,但现在变成了4家,其中有3家是在投资开发规模量产型的制程技术,其中两家公司是真正有一体化器件的生产能力,之所以这样是因为这确实是一个技术难度很高的领域。”Stacy Smith表示。

Stacy Smith说,英特尔的芯片生产能力是业界非常稀缺的。“我们拥有非常独特的竞争力。我们拥有全球规模,在全球拥有多家工厂;拥有全球顶尖的晶圆厂,保证了我们的高良品率;同时我们有足够的产能来应对市场不断变化的需求;我们还有自己全套的方法论,在现有的空间不断地满足摩尔定律的需求,我们能够更快而且以更低的成本调整我们的生产。

值得一提的是,中国也是英特尔全球芯片生产基地布局中的一环,在中国大连英特尔有一个晶圆生产厂,在成都还建有封装测试厂。“进入中国32多年来,英特尔一直在中国持续投资。从2004年开始我们总计在华投资超过130亿美元,这对于英特尔而言是一个核心竞争力,中国对我们来说是至关重要的一个市场。”杨旭说。

据悉,英特尔拥有众多的代工客户。比如,ARM最新的Cortex A75就是英特尔代工生产的。Cortex A75采用了最新的10纳米工艺,在12周内就完成了从RTL到首次的Tape Out,性能高达3GHz以上,实现了250uW/MHz的功耗。而在中国市场,展讯通信科技也在和英特尔合作,展讯的 SC9861G-IA 和 SC9853I 移动 AP 均使用英特尔的 14 纳米低功耗平台制造而成。

演讲中,英特尔公司技术与制造事业部副总裁、晶圆代工业务联席总经理 Zane Ball表示,晶圆代工也是英特尔的一项重要的业务,英特尔对此业务很有信心,同时也给予很大的期望。 

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综合评分:8.13 分
云能力:8.3 分
营业额:533亿美元[2012]
云服务:英特尔云计算

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