據(jù)國外媒消息,英特爾副總裁兼技術開發(fā)負責人Ann Kelleher近日表示,英特爾公司正在實現(xiàn)重新獲得半導體制造領導地位這一目標。
Kelleher表示:“英特爾按季度制定的里程碑顯示,我們處于領先地位或步入正軌?!彼f,英特爾目前正在量產(chǎn)7nm芯片,另外已準備好開始制造4nm芯片,并將準備在明年下半年轉向3nm。
誰能坐穩(wěn)后摩爾時代工藝制程王座?
英特爾CEO基辛格曾表示要重回生產(chǎn)技術的領導地位,“重回領導地位”的前提條件是,英特爾曾經(jīng)長期處于領導地位。以及此處我們所談及的生產(chǎn)技術,具體是指半導體尖端制造工藝。
回溯英特爾早期工藝,在14nm之前,英特爾始終推動著業(yè)界的主要制程工藝創(chuàng)新,并始終保持著比別家fab和foundry廠領先幾年的技術水平。比如在90nm時代,英特爾針對應力增強引入eSiGe(嵌入硅鍺),為業(yè)界首位;2005年英特爾首度采用HKMG(high-k metal gate,高介電常數(shù)金屬柵),比別家提前了5年以上;2011年英特爾22nm工藝首次引入FinFET結構晶體管......
在14nm以后,英特爾遭遇技術瓶頸,首先是原本計劃的Fab 14工廠升級工藝被取消,而后10nm屢屢受挫,7nm變得遙遙無期。直至今年,英特爾在IEEE VLSI會議上公開了自己首個7nm工藝。
在英特爾先進工藝陷入停擺的這段時間,臺積電和三星一路高歌猛進,臺積電自7nm工藝后則穩(wěn)坐先進節(jié)點王座。
2018年N7(7nm)工藝問世可作為臺積電超過英特爾的拐點,也是這時,AMD Zen 2架構CPU開始采用臺積電7nm工藝,并在最終出售的CPU產(chǎn)品上,首次實現(xiàn)對英特爾處理器的部分超越。此后臺積電迅速在2020年推出6nm和5nm,并宣布在今年4季度量產(chǎn)3nm,以及計劃于2024年下半年進入風險性試產(chǎn)的2nm節(jié)點。
向上追趕是常態(tài),英特爾計劃2030年超越三星代工業(yè)務,而三星也揚言2030年要超越臺積電。今年7月,三星宣布量產(chǎn)3nm制程,并將率先采用GAA技術還計劃2023年推出第二代3nm制程,并更進一步計劃到2025年發(fā)展達到2nm制程,到2027年達到1.4nm制程。業(yè)界人士表示,三星的計劃表還是有可能實現(xiàn)的,其目前的關鍵問題還在于產(chǎn)品良率。
據(jù)TrendForce集邦咨詢研究顯示,在今年第二季前十大晶圓代工產(chǎn)值中,臺積電第二季營收為181.5億美元,5/4nm營收季增約11.1%,是第二季營收表現(xiàn)最佳的制程節(jié)點,7/6nm制程節(jié)點營收季增2.8%。三星方面,7/6nm產(chǎn)能陸續(xù)轉換至5/4nm制程,良率持續(xù)改善,帶動第二季營收達55.9億美元,季增4.9%。同時,首個采用GAA架構的3GAE制程于今年第二季底正式量產(chǎn),首波客戶為挖礦公司PanSemi。
當下,跌出神壇的英特爾計劃通過在產(chǎn)業(yè)、人才、技術等各個方面的布局重回巔峰,聚焦在尖端制造工藝方面,英特爾的計劃是4年要推進從Intel 7到Inetl 18A的5個主要工藝節(jié)點。
英特爾2022年投資者大會圖
Intel 7已經(jīng)在2021年量產(chǎn),英特爾計劃將于今年下半年量產(chǎn)(或做好量產(chǎn)準備)Intel 4(相當于7nm);在明年下半年量產(chǎn)(或做好量產(chǎn)準備)Intel 3;2024年上半年量產(chǎn)(或做好量產(chǎn)準備)Intel 20A;以及2024年下半年量產(chǎn)(或做好量產(chǎn)準備)Intel 18A。
業(yè)界人士表示,英特爾4年跨5個節(jié)點計劃雖然有些夸張,但是值得注意的是,英特爾已經(jīng)在一些方面充分吸取了此前的教訓,并做了一些技術方面的更改。
早年英特爾嚴格地遵循著“摩爾定律”,畢竟摩爾定律就是英特爾的Gordan Moore提出的,在此期間,英特爾十分執(zhí)著晶體管密度的闕值。公開資料顯示,從英特爾公布的邏輯晶體管密度進化方向看22nm→14nm,英特爾達成了2.5倍晶體管密度提升;而14nm→10nm,英特爾的目標是2.7倍的晶體管密度提升。英特爾當年稱其為Hyper Scaling超級縮放。這些值可謂是非常的客觀的,畢竟臺積電N7→N5 1.9x密度提升,N5→N3 1.6x密度提升已經(jīng)是業(yè)界領先了。
同樣的,業(yè)界有許多人士認為,英特爾10nm、7nm工藝難產(chǎn)的關鍵,就在英特爾對于晶體管密度的偏執(zhí)上。英特爾在2021年對其工藝節(jié)點進行了改名操作,并推出了4年更新5代節(jié)點的設想,實際上都是對過去偏執(zhí)于晶體管密度提升這一傳統(tǒng)的拋棄。
從臺積電、三星、英特爾的先進節(jié)點計劃看,如果大家的工藝進程都按時推進的話,三家可能會在2024或2025年兩年里推出的2nm工藝上正面交鋒,屆時又將發(fā)生什么樣的變數(shù)呢?我們拭目以待!