英特爾公司CEO帕特·基辛格在以“英特爾加速創(chuàng)新”為主題的全球線上發(fā)布會中表示：“基于英特爾在先進封裝領(lǐng)域毋庸置疑的領(lǐng)先性，我們正在加快制程工藝創(chuàng)新的路線圖，以確保到 2025 年制程性能再度領(lǐng)先業(yè)界。英特爾正利用我們無可比擬的持續(xù)創(chuàng)新的動力，實現(xiàn)從晶體管到系統(tǒng)層面的全面技術(shù)進步。在窮盡元素周期表之前，我們將堅持不懈地追尋摩爾定律的腳步，并持續(xù)利用硅的神奇力量不斷推進創(chuàng)新?！?/p>

英特爾公司2021 年 7 月 27日在美國加州圣克拉拉召開了“英特爾加速創(chuàng)新：制程工藝和封裝技術(shù)線上發(fā)布會”。對于藍色巨人而言，這場發(fā)布會的意義非凡，會議涉及的信息量巨大。它公布了最新的制程工藝和封裝技術(shù)創(chuàng)新路線圖，涉及了2025年以后的埃米時代產(chǎn)品路線;并展示了兩項突破性制程技術(shù)——近十多年來推出的首個全新晶體管架構(gòu)RibbonFET，以及業(yè)界首個背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)PowerVia;另外公布了兩項3D 封裝上的技術(shù)Foveros Omni 和 FoverosDirect;甚至英特爾在代工服務(wù)（IFS）上也取得了階段性的結(jié)果，首次公布合作客戶名單中擁有高通、亞馬遜AWS等一大批重量級的名字。

新線路+新工藝，英特爾在埃米時代大門前將加速？

在英特爾公布的最新制程技術(shù)路線圖上，我們可以看到每個節(jié)點的創(chuàng)新技術(shù)以及新節(jié)點命名的詳細信息，特別是在10nm之后，英特爾忽略了進程的命名，而采用了英特爾創(chuàng)造的命名方式：

Intel 7（此前稱之為10納米Enhanced SuperFin）

通過FinFET晶體管優(yōu)化，每瓦性能[]比英特爾10納米SuperFin提升約10%- 15%，優(yōu)化方面包括更高應(yīng)變性能、更低電阻的材料、新型高密度蝕刻技術(shù)、流線型結(jié)構(gòu)，以及更高的金屬堆棧實現(xiàn)布線優(yōu)化。Intel 7將在這些產(chǎn)品中亮相：于2021年推出的面向客戶端的Alder Lake，以及預(yù)計將于2022年第一季度投產(chǎn)的面向數(shù)據(jù)中心的Sapphire Rapids。

Intel 4（此前稱之為Intel 7納米）

與Intel 7相比，Intel 4的每瓦性能1提高了約20% ，它是首個完全采用EUV光刻技術(shù)的英特爾FinFET節(jié)點，EUV采用高度復(fù)雜的透鏡和反射鏡光學(xué)系統(tǒng)，將13.5納米波長的光對焦，從而在硅片上刻印極微小的圖樣。相較于之前使用波長為193納米的光源的技術(shù)，這是巨大的進步。Intel 4將于2022年下半年投產(chǎn)，2023年出貨，產(chǎn)品包括面向客戶端的Meteor Lake和面向數(shù)據(jù)中心的Granite Rapids。

Intel 3

Intel 3將繼續(xù)獲益于FinFET，較之Intel 4，Intel 3將在每瓦性能1上實現(xiàn)約18%的提升。這是一個比通常的標(biāo)準(zhǔn)全節(jié)點改進水平更高的晶體管性能提升。Intel 3實現(xiàn)了更高密度、更高性能的庫;提高了內(nèi)在驅(qū)動電流;通過減少通孔電阻，優(yōu)化了互連金屬堆棧;與Intel 4相比，Intel 3在更多工序中增加了EUV的使用。Intel 3將于2023年下半年開始生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。

Intel 20A

PowerVia和RibbonFET這兩項突破性技術(shù)開啟了埃米時代。PowerVia是英特爾獨有、業(yè)界首個背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，它消除晶圓正面的供電布線需求，優(yōu)化信號布線，同時減少下垂和降低干擾。RibbonFET是英特爾研發(fā)的Gate AllAround晶體管，是公司自2011年率先推出FinFET以來的首個全新晶體管架構(gòu)，提供更快的晶體管開關(guān)速度，同時以更小的占用空間實現(xiàn)與多鰭結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動電流。Intel 20A預(yù)計將在2024年推出。

盡管英特爾在同制程下的表現(xiàn)都優(yōu)于對手，比如10nm晶體管指標(biāo)已經(jīng)超過了臺積電7nm的水平，但對于市場而言，似乎受制程的影響更大。所以這次英特爾跳開了以制程命名的方式，比如Tiger Lkae（10nm Superfin）的下一代10nm Enhanced SuperFin這次就改變?yōu)镮ntel 7，之后英特爾7nm則改變Intel 4，細究英特爾命名上的深意，不難得出，Intel 7≥7nm，英特爾4≥4nm的推測，盡管不會明面上這么宣布，而會體現(xiàn)在每一代產(chǎn)品的參數(shù)之上。

另外我們還留意到，英特爾介紹產(chǎn)品性能的首要指標(biāo)變?yōu)榱恕懊客咝阅堋?，其實英特爾前幾代產(chǎn)品也在強調(diào)這個參數(shù)，這次只是再次指標(biāo)之下英特爾在能耗比上的優(yōu)勢。在產(chǎn)品線路圖上，Intel 7與 Intel 10nm SuperFin 相比，每瓦性能將提升約10%-15%;Intel 4則將擁有前代每瓦性能約 20% 的提升以及芯片面積的改進;Intel 3則較之Intel 4將在每瓦性能上實現(xiàn)約18%的提升……

還有一點，英特爾將在Intel 7上開始引入EUV，并在Intel 4之上完全采用EUV光刻技術(shù)，這也是帶來Intel 4芯片面積縮小的主要原因。在新產(chǎn)品線路圖上，英特爾一改對EUV技術(shù)成熟度不信任的態(tài)度，全力轉(zhuǎn)向EUV，也跟之前在10nm、7nm上良品率遲遲得不到解決有很大關(guān)系。由此我們也能看出，英特爾新CEO上任后，藍色巨人更加務(wù)實，在這兩年芯片重要轉(zhuǎn)折的年份上希望占據(jù)住更多實地的意圖。

Intel 7、Intel 4和Intel 3將分別在2021年、2022 年下半年、2023年下半年投產(chǎn)，我們可以看到英特爾一年一個堅定步伐的節(jié)奏，這同樣也是堅持摩爾定律的一次表態(tài)。而這個路線圖的最大的亮點則在于Intel 3之后的Intel 20A，這是英特爾在產(chǎn)品方向上的一次重大變革。

Intel 20A在工藝上徹底放棄了FinFET，轉(zhuǎn)向了GAA晶體管，為了讓新芯片在埃米時代落地，英特爾公布了兩項兩大革命性技術(shù)——RibbonFET和PowerVia。RibbonFET是自2011年率先推出FinFET以來，英特爾構(gòu)建Gate AllAround晶體管的重要技術(shù)，它加快了晶體管開關(guān)速度，同時實現(xiàn)與多鰭結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動電流，而且占用空間更小。PowerVia 是英特爾獨有的、業(yè)界首個背面電能傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過消除晶圓正面供電布線需求來優(yōu)化信號傳輸。

在2024年推出Intel 20A之后，下一代的技術(shù)節(jié)點將命名為Intel 18A，第二代GGA晶體管將進一步改進RibbonFET技術(shù)，預(yù)計2025年之后推出。

借助IDM 2.0 英特爾是否能重回全球前三的代工廠商

英特爾高級副總裁兼技術(shù)開發(fā)總經(jīng)理Ann Kelleher博士表示：“英特爾有著悠久的制程工藝基礎(chǔ)性創(chuàng)新的歷史，這些創(chuàng)新均驅(qū)動了行業(yè)的飛躍。我們引領(lǐng)了從90納米應(yīng)變硅向45納米高K金屬柵極的過渡，并在22納米時率先引入FinFET。憑借RibbonFET 和 PowerVia兩大開創(chuàng)性技術(shù)，Intel 20A 將成為制程技術(shù)的另一個分水嶺。”

在英特爾發(fā)布產(chǎn)品路線圖之中，公布了一個信息量相當(dāng)高的內(nèi)容——高通將采用Intel 20A的產(chǎn)品路線！不難看出，如今市場上排名首位的Fabless廠商還是相當(dāng)認同英特爾技術(shù)路線上的選擇和技術(shù)底蘊。

一方面，三星順利流片后，高通對于GAA晶體管路線有著更強的信心，另一方面，在英特爾公面代工IDM2.0計劃后，英特爾的技術(shù)能力和代工能力均能給高通提供較為穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

我們可以看到，英特爾在封裝技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，這也是選擇英特爾代工廠商的最大底氣，近年來英特爾在這方面的優(yōu)勢包含：首個2.5D 嵌入式橋接解決方案EMIB、首個 3D 堆疊解決方案Foveros、下一代Foveros技術(shù)FoverosOmni和實現(xiàn)了向直接銅對銅鍵合的轉(zhuǎn)變Foveros Direct。如果要一一了解英特爾這一技術(shù)優(yōu)勢，我們需要另開一篇卻詳細解讀，不過需要注意的是FoverosOmni和Foveros Direct將在應(yīng)用在2023年量產(chǎn)的產(chǎn)品中去，從產(chǎn)品路線圖來看，也就是Intel 3。這意味著Intel 3才是英特爾在納米時代的巔峰產(chǎn)品，也是英特爾恢復(fù)競爭優(yōu)勢的最重要技術(shù)節(jié)點。

高通之外，英特爾還公布了另一個代工合作廠商亞馬遜AWS，它將比高通更早，率先成為英特爾的第一個使用英特爾代工服務(wù)（IFS）封裝解決方案的客戶。

能否按產(chǎn)品線路的計劃獲得High-NA EUV光刻機？

封裝技術(shù)之外，英特爾公布的另一項信息則給予了Fabless廠商更多信心——英特爾將迅速采用下一代極紫外光刻（EUV）技術(shù)的計劃，即高數(shù)值孔徑（High-NA）EUV。甚至在與ASML的合作中，英特爾有望率先獲得業(yè)界第一臺High-NA EUV光刻機。

從質(zhì)疑EUV到可能率先采用High-NA EUV光刻機，英特爾態(tài)度的改變源自加速埃米時代落地的目標(biāo)，這將是英特爾重回巔峰地位的大計劃。我們都知道，3nm工藝結(jié)點之后，ASML研發(fā)的是新型高數(shù)值孔徑EUV光刻設(shè)備（high NAEUV），它將EUV系統(tǒng)NXE 3400C具有0.33的數(shù)值孔徑推進至0.55，這也是ASML下一代的NXE5000系列機型。雖然ASM宣布的問世時間為2023年，但實現(xiàn)上業(yè)界對它的上市的時間并不樂觀，而且在光阻劑、EUV源功率、0.55NA較小的聚焦深度（depth of focus）、透鏡的偏振控制、掩膜的制備及設(shè)備的成本控制上都有著不小的技術(shù)門檻需要邁過。所以是否能趕上2024年的Intel 20A技術(shù)節(jié)點其實還存在很大不確定性。

當(dāng)然，值得肯定的是，英特爾在與ASML的合作中取得了相當(dāng)大的主動性，不然也不會宣傳首臺High-NA EUV光刻機落戶英特爾的巨大利好。

寫在最后

今天的發(fā)布會，讓我們看到一個不那么慢條斯理的藍色巨人。不管是產(chǎn)品路線還是新技術(shù)曝光，英特爾都迫不及待地向世人公布，而且在High-NA EUV光刻機使用上，卡死了ASML的供貨門檻。實際上從下一代光刻機的計劃供貨時間2023年，到英特爾量產(chǎn)Intel 20A的2024年間，僅有一年時間來調(diào)試設(shè)備和流片，不可謂不緊張，所以我們在今天的文章和段落標(biāo)題中，都用了問號。當(dāng)然，不管能不能實現(xiàn)，都代表了英特爾的一代態(tài)度——必須樹立重回巔峰的目標(biāo)。

在我看來，英特爾最有可能實現(xiàn)的是代工上的意圖，在全球缺芯的大趨勢下，是最能為英特爾貢獻現(xiàn)金流的項目，也只有代工上獲得了更多Fabless用戶的認同，才能在產(chǎn)品路線圖實現(xiàn)節(jié)奏上走得更快更穩(wěn)。