在Intel Foundry Direct Connect 2025活動上,Intel多位主管以及合作夥伴說明多種先進製程的特色與技術,強調效能表現優勢。
多種製程滿足差異需求
Intel資深副總裁暨晶圓代工服務總經理Kevin O’Buckley在Intel Foundry Direct Connect 2025活動中說明了Intel 18A、Intel 14A等先進製程節點,另一方面也不忘Intel 16、Intel 12等成熟製程節點,彼此有不同特色,能夠滿足多元、差異化的客戶需求,甚至與美國政府在多個不同計劃進行廣泛合作。
(筆者註:Intel 16、Intel 12之單位為奈米,代表16nm、12nm節點之意。而Intel 18A、Intel 14A之單位為埃 ,代表1.8 nm、14nm節點之意。詳細請見下方延伸閱讀)
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Kevin也說明多項先進封裝的技術進展,並解釋透過先進封裝整合運算單元於HBM高頻寬記憶體,改善AI運算效能表現。
▲ Intel資深副總裁暨晶圓代工服務總經理Kevin O’Buckley在活動中介紹崜蓊製程特色。
▲ 根據Intel Foundry晶圓製造路現圖,2025年將推出業界首次導入PowerVia(背面供電)的Intel 18A製程節點,並在2027年推出業界首次導入高數值孔徑極紫外光(High-NA EUV)的Intel 14A製
▲ Intel 18A製程節點目前已進入風險試產(Risk Production)階段,並預計於2025下半年開始量產。(投影片為活動現場拍攝,畫質較差敬請見諒。下同。)
▲ Intel 18A-P製程節點則強化效能表現,且設計規則與Intel 18A相容,有助於客戶轉移設計。
▲ Intel 18A-PT製程節點則是加入TSV功能,有助於在套用先進封裝時堆疊不同模塊(Tile)或小晶片(Chiplet),也能做為AI運算單元、加速器等應用的基底裸晶(Base Die)。
▲ Intel 14A節點製程目前已向主要客戶提供製程設計套件(PDK)的早期版本,已有多個客戶計劃生產測試晶片。
▲ 在成熟製程方面,Intel 16節點製程將與MediaTek(聯發科技)合作。
▲ Intel 12節點製程則與MediaTek(聯發科技)合作。
▲ Intel也與美國聯邦政府進行RAMP、RAMP-C (Rapid Assured Microelectronics Prototypes - Commercial)、Secure Enclave、SHIP等計劃合作,將先進科技應用於航太與軍事領域。
▲ 在先進封裝方面,未來將會推出EMIB-T、 Foveros-R、Foveros-B和Foveros Direct3D等強化技術。
▲ 例如導入TSV的EMIB-T技術能夠提高訊號傳輸品質,讓AI運算加速器能夠整合HBM4高頻寬記憶體,透過提高資料吞吐量以改善效能表現,並可提高晶圓切割的利用率,對整體良率有正面幫助。
▲ Intle也於會中展示各種製程以及玻璃基板 封裝之晶圓。
合作夥伴透露Intel 18A效能表現
Cadence(益華電腦)與Intel為長期密切合作的夥伴,其電子設計自動化設計(以下簡稱EDA)也支援RibbonFET(環繞式閘極)、PowerVia(背面供電)等新技術。
活動中Cadence(益華電腦)半導體解決方案集團資深副總裁暨總經理(Senior Vice President And General Manager, Silicon Solutions Group)Boyd Phelps也透過數據說明上述技術能帶來的效能增益,其中PowerVia大約能夠提高晶片6%的整體效能表現,RibbonFET則有8%的增益。
▲ Boyd Phelps在活動中透過EDA的角度分析Intel 18A製程節點的效能表現。
▲ Cadence的EDA系統能夠針對PowerVia的線路設計進行最佳化。
▲ Intel 18A製程節點導入的PowerVia技術大約能夠提高晶片6%的整體效能表現。
▲ 在Intel 18A-P製程節點部分,RibbonFET技術大約能夠提高晶片8%的整體效能表現。
Intel也提供Intel 18A效能表現
Intel邏輯技術發展副總裁暨總經理(VP GM Logic Technology Development)Ben Sell也針對自家技術與製程進行詳細說明。
他提到了Intel 18A與Intel 14A製程節點的各項特色,也分析了效能表現,並說明採用高數值孔徑極紫外光的優勢。
▲ Ben Sell也針對Intel的技術與製程進行詳細說明。
▲ Intel 18A製程節點的特點就是業界首個導入RibbonFET與PowerVia的製程。
▲ 與前代Intel 3製程節點相比,Intel 18A製程節點能夠在消耗相同電力的條件下提高15%效能,並提高1.3倍電晶體密度。
▲ 根據Intel的測試資料,使用Intel 18A製程節點生產的SRAM表現符合業界標準。
▲ Intel 18A製程節點的風險試產與2025第4季量產版本的表現也都能符合開發目標。
▲ 雖然Intel 18A製程節點的PowerVia會增加生產成本(圖表中淺藍色部分),但生產過程也可以結省標準程序部分的成本(最右方長條圖下降的區塊),一來一往只讓整體成本微幅提高。
▲ Intel 18A-P製程節點的RibbonFET將提供更多功能,增加更多閘極尺寸(Ribbon Size)與VT類型(閾值電壓,Threshold Voltage)選項,可以帶來8%效能增益。
▲ Intel 18A-PT製程節點是加入TSV功能的版本,相較於Intel 3-T製程節點能夠提高20~25%運算密度、節省25~35%的電力消耗,並可提高約9倍裸晶間的互聯密度。
▲ Intel 14A製程節點帶來Tall(效能最高)、Medium(表現平衡)、Short(縮小尺寸)等3種不同Library設計,以及更廣的閾值電壓,並會導入第2代RibbonFET與PowerVia發展而來的PowerDirect直接接觸供電技術。與Intel 18A-PT製程節點相比可以提高15~20%電力效率,並提高1.3倍電晶體密度。
▲ Intel將在Intel 14A-E製程節點提供Turbo Cell技術,開發者可以自由搭配高時脈或高電力效率的單元,組合出最符合使用需求的電力曲線。
▲ 高數值孔徑極紫外光的優勢在於能夠產生更精細的光刻圖像。這項技術進行1次微影與個位數步驟程序,所得到的圖像品質就優於使用一般極紫外光進行3次微影與約40步驟程序。
Intel將於2025年下半推出採用Intel 18A製程節點的Panther Lake處理器,屆時讀者將有機會直接體驗新製程技術帶來的優勢,我們也將帶來完整的測試專題報導。