背面供電搭配全環(huán)繞柵極，英特爾打造芯片制造“新星組合”

在全球數(shù)字化浪潮洶涌推進的今天，半導(dǎo)體作為現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)的基石，其重要性不言而喻。市場研究公司國際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布的《全球半導(dǎo)體技術(shù)供應(yīng)鏈情報報告》顯示，全球?qū)?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/ai/" target="_blank">AI和高性能計算（HPC）的需求將繼續(xù)上升，全球半導(dǎo)體市場預(yù)計2025年將增長超過15%。從智能手機到數(shù)據(jù)中心，從人工智能到物聯(lián)網(wǎng)，每個領(lǐng)域都在呼喚更強大的性能和更低的功耗。

因此，包括英特爾在內(nèi)的芯片制造商們都在尋求制程技術(shù)創(chuàng)新的突破，以滿足日益增長的算力需求。而Intel 18A的亮相將為英特爾，以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展帶來新方向。

攻克兩大技術(shù)突破 實力出色

Intel 18A制程節(jié)點的兩大核心技術(shù)突破將讓英特爾重回技術(shù)創(chuàng)新最前沿成為可能。

首先是RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)。在芯片制程工藝不斷進化的進程中，隨著芯片密度不斷攀升，由于漏電問題導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象似乎成為一種“魔咒”，成為前進道路上的主要障礙之一。而RibbonFET正是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的有效解決方案。

通過英特爾十多年來最重要的晶體管技術(shù)創(chuàng)新之一，英特爾實現(xiàn)了全環(huán)繞柵極（GAA）架構(gòu)，以垂直堆疊的帶狀溝道，提高晶體管的密度和能效，實現(xiàn)電流的精準控制，在實現(xiàn)晶體管進一步微縮的同時減少漏電問題發(fā)生。

此外，RibbonFET提高了每瓦性能、最小電壓（Vmin）操作和靜電性能。無論在何種電壓下，都能提供更強的驅(qū)動電流，讓晶體管開關(guān)的速度更快，從而實現(xiàn)了晶體管性能的進一步提升。RibbonFET 還通過不同的帶狀寬度和多種閾值電壓（Vt）類型提供了高度的可調(diào)諧性，為芯片設(shè)計帶來了更高的靈活性。

其次，英特爾率先在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)了PowerVia背面供電技術(shù)，再次革新了芯片制造。隨著越來越多的使用場景都需要尺寸更小、密度更高、性能更強的晶體管來滿足不斷增長的算力需求，而混合信號線和電源一直以來都在“搶占”晶圓內(nèi)的同一塊空間，從而導(dǎo)致?lián)矶拢⒔o晶體管進一步微縮增加了難度。

PowerVia背面供電技術(shù)應(yīng)運而生，通過將粗間距金屬層和凸塊移至芯片背面，并在每個標準單元中嵌入納米級硅通孔 (nano-TSV)，以提高供電效率。這項技術(shù)實現(xiàn)了ISO功耗效能最高提高4%，并提升標準單元利用率5%至10%。

在兩大核心技術(shù)的支持下，Intel 18A將實現(xiàn)芯片性能、密度和能效的顯著提升。與Intel 3相比，Intel 18A的每瓦性能預(yù)計提升15%，芯片密度預(yù)計提升30%，這些改進不僅為英特爾自身產(chǎn)品提供了強大的性能支持，更將為諸多領(lǐng)域的未來創(chuàng)新應(yīng)用奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。從醫(yī)療影像診斷到智能交通的精準調(diào)度，助力整個科技產(chǎn)業(yè)邁向新的高度。

多元應(yīng)用場景下，優(yōu)勢盡顯

當前的AI原生時代下，對于高性能計算（HPC）、復(fù)雜的AI訓(xùn)練和推理任務(wù)等這類需處理海量數(shù)據(jù)、進行復(fù)雜運算，對性能要求近乎極致的應(yīng)用場景對能效與性能有著嚴苛需求，PowerVia和RibbonFET兩項技術(shù)突破能夠為不同場景提供更加高效、穩(wěn)定的技術(shù)支撐。

在圖像信號處理、視頻和AI視覺等場景中，這兩大技術(shù)突破也能夠展現(xiàn)出不可替代性。PowerVia技術(shù)通過減少IR壓降、優(yōu)化信號布線以及提高芯片正面單元利用率，能夠顯著降低功耗損失。而RibbonFET技術(shù)通過更高的功能集成度在精密的醫(yī)療和工業(yè)傳感器設(shè)計方面優(yōu)勢顯著。

基于Intel 18A的首款產(chǎn)品Panther Lake將于2025年下半年發(fā)布。憑借Intel 18A及未來更多的技術(shù)創(chuàng)新，英特爾將持續(xù)致力于推動可持續(xù)的算力增長，滿足客戶及合作伙伴多樣化的需求。

審核編輯 黃宇