英特尔谈工艺：坚守摩尔定律优势依旧明显

作者 / 李健 《电子产品世界》编辑

　　当一直处于半导体工艺领先地位的英特尔在量产晶圆方面被TSMC和Samsung超越之际，英特尔选择了在中国举办精尖制造日，本期高端访谈就由英特尔执行副总裁兼制造、运营与销售事业部总裁STACY J. SMITH来带大家领略英特尔的工艺细节。

摩尔定律没有失效

　　摩尔定律只是工艺演进的时间节点在延长，但超微缩技术让英特尔能够加速推进密度的提升，借助节点内优化，产品功能每年都可以实现增强。

　　目前整个行业都在放缓工艺发展的进程，但工艺的进步并不仅仅在于每一代工艺的更新，而是每一年都在进步，尽管从22纳米、14纳米、10纳米制程技术可能中间的时间更长，但是诸如14纳米和10纳米的晶体管密度都超过了以往的制程技术，每一代英特尔迈出的步伐都在加大，这样可以保证摩尔定律为业界指出的历史趋势。摩尔定律的创始人之一戈登·摩尔指出需要一年半到两年的时间去换代，现在可能需要更长的时间，但是英特尔能够实现更高的密度提升以延续其发展。此外还有非常重要的一点，正是因为每个制程技术更高的生命周期，英特尔能够实现同一节点内每一年的增强，把它称为14nm+、14nm++的命名方式，对于10纳米制程技术也是这样。英特尔每一年都做捆绑的架构、性能、功能的优化，让客户得到更好的优化惠及。特别的，Smith强调虽然工艺节点的更新时间在放缓，但超微缩技术的力量是非常强的，超微缩技术能够让14纳米和10纳米上的晶片面积缩小0.5倍以上。这从根本上来说非常重要的一点。

　　从另一个层面上，Smith为大家展示了成本方面的变化，从Broadwell到Skylake，Skylake和Haswell的成本非常类似。如果做一个比较，KabyLake的成本比Haswell要低一些，但KabyLake比Haswell的晶体管数量多了8亿个，KabyLake全新更高类级的产品的低成本正是因为架构的完善以及摩尔定律来推动实现的。所以摩尔定律仍然是一种真理的存在。它的成本与上一代是类似的。Smith特别谈到，摩尔定律带来的优势有两点，第一，每一次成本都会降低;第二，能够不断地实现产品的逐年提升。所以针对质疑摩尔定律是否失效这个问题，如果将其量化为摩尔定律是否能够带来同样的效益。简洁的回答，是的，因为微缩技术正在进一步发展。

10纳米工艺王者归来

　　随着竞争对手相继推出10纳米的先进工艺，英特尔的10纳米工艺迟迟没有宣布量产，因为作为摩尔定律坚定执行者和正统继承人的英特尔几十年来第一次失去了在半导体工艺量产级制程的数字层面的领先，迫于各方的压力，英特尔不得不面对这样的质疑声“你是否失去了半导体工艺的领先地位?”

　　这一次，在北京的活动现场，Smith代表英特尔对这个问题做了正面的回应，因为超微缩技术的使用处理得更好，所以英特尔仍然是按照摩尔定律在推动14纳米制程技术。“相比于竞争对手在FinFET(三栅极晶体管)的技术上密度并没有提升，他们称之为低节点，他们的曲线和我们的曲线的差距越来越大，开始出现越来越大的分歧。结果使得市场上友商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。业界沿用的这样一种节点命名的方式导致了观念的混淆，我们认为制程技术应该以实践来度量。”

　　Smith介绍，英特尔在14纳米工艺上开启了超微缩技术，使得在14纳米工艺上的应用前所未有地实现了0.37倍的逻辑单元性能提升。在10纳米上英特尔也不断推动超微缩技术的应用，鳍片间距从42纳米降低到34纳米，最小金属间隔从52纳米微缩到36纳米，英特尔是业界首家开始使用这种超微缩的方法在10纳米工艺上的厂商，来更好地实现双图案成形，单元高度、栅极间距也分别从399纳米降低到272纳米以及70纳米到54纳米。除此之外，英特尔还采用多项技术进一步提升10nm工艺的实际效果。对比14纳米技术，英特尔的10纳米鳍片的高度提高约25%，间距缩小约25%。相比14纳米，借助鳍片间距和金属间距微缩特性，10纳米单元高度降低为0.68倍。微缩技术的使用不仅仅针对逻辑单元，而SRAM单元也不断针对微处理器产品采用超微缩技术，进一步提升他们的密度以及效能比。对比14纳米，SRAM单元面积缩小了约0.6倍。

重要的发布

　　作为制造业务的负责人，Smith这次主导了三项非常重要的技术和策略的发布。

　　英特尔公司首次从北京向全世界直播10纳米晶圆的全球首发。英特尔的10纳米技术是一整代的技术进步，比友商在密度上高了很多，将性能提升到了一个全新境界。

　　其次，英特尔宣布推出全球首个面向低功耗物联网以及移动产品的FinFET技术工艺22FFL，基于已经被验证的22纳米和14纳米技术，全新的超低漏电晶体管也搭载其中，使其漏电率降低100多倍。在22纳米技术基础上提供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。

　　再者，Smith代表英特尔开启强化代工服务的战略新重点，希望将其领先业界的半导体制造水平开放给有需要的客户，希望在各个市场细分环节的客户都有更好的选择权，帮助他们有更多的选择空间。

　　本文来源于《电子产品世界》2017年第10期第1页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。