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揭秘 1.4nm 技术亮点,英特尔更新晶圆代工战略路线

时间:2025-04-30 09:51:07 浏览:25

在今日举办的晶圆代工大会上,英特尔透露了诸多关键信息,不仅展示了其在先进工艺节点上的最新进展,还对晶圆代工路线图进行了全面更新,这无疑将在半导体行业激起千层浪。

英特尔正在积极与主要客户洽谈即将推出的 14A 工艺节点(相当于 1.4 纳米),该节点作为 18A 工艺节点的后续产品,已有多家客户计划流片 14A 测试芯片。同时,至关重要的 18A 节点目前已进入风险生产阶段,并计划于今年晚些时候实现量产。此外,英特尔新的 18A - P 扩展节点(18A 节点的高性能变体)目前正在晶圆厂早期生产,并且公司正在开发一种新的 18A - PT 变体,该变体支持带有混合键合互连的 Foveros Direct 3D,可实现芯片的垂直堆叠。

在成熟节点方面,英特尔代工厂也取得了显著进展。目前已在晶圆厂中完成其首个 16nm 生产流片,并且与联华电子合作开发的 12nm 节点也在积极吸引客户。

接下来,我们详细了解一下英特尔的晶圆代工最新路线图。

英特尔 14A 工艺节点

英特尔的 14A 是继 18A 之后的下一代产品,目前处于开发阶段。若一切顺利,它将成为业界首个采用高数值孔径 EUV 光刻技术的节点。与之相比,台积电的竞争对手 A14(1.4 纳米级)节点预计 2028 年问世,但不会在生产中使用该技术。

英特尔已与主要客户共享了工艺设计套件 (PDK) 的早期版本,多家客户有意使用 14A 工艺节点制造芯片。14A 将采用 PowerVia 背面供电技术的第二代版本 ——PowerDirect 方案,该方案通过专门触点将电源直接传输到每个晶体管的源极和漏极,能最大限度降低电阻并提高电源效率,相较于目前的 PowerVia 方案更为直接高效。

此外,14A 工艺将引入新的 “turbo cell” 技术,旨在提高芯片速度,包括 CPU 最大频率和 GPU 关键路径。英特尔强调已有第二台 High NA EUV 设备在 intel 14A 上投入运行,且启动速度更快。总结而言,14A 工艺采用 PowerDirect 与 RibbonFET 2 相结合,具备第二代背面供电网络、第二代环绕栅极技术、增强型单元技术以及业界首款高数值孔径 EUV 等优势,预计 2027 年问世,同时还将开发 “14A - E” 节点以实现功能扩展。

英特尔 18A 工艺节点更新

英特尔的 18A(1.8 纳米等效)工艺节点已进入风险生产阶段,大批量生产 (HVM) 计划于年底启动,这与 Panther Lake 处理器的预期上市时间基本一致。首批 18A 工艺节点将在俄勒冈州的晶圆厂生产,亚利桑那州的晶圆厂也即将投入生产。

18A 节点是业界首个同时采用 PowerVia 背面供电网络 (BSPDN) 和 RibbonFET 环栅 (GAA) 晶体管的产品化节点,能提高性能和晶体管密度。其进入 HVM 的时间与台积电的 2nm N2 节点大致相同,但英特尔的节点在速度和功耗方面表现更优,尽管台积电在密度和成本方面仍有优势。

Panther Lake 将成为英特尔 18A 的首发产品,计划于 2025 年推出,Clearwater Forest 已推迟至 2026 年。此外,有客户正在谈论与英特尔 18A 的合作,如 Trusted Semiconductor Solutions 专注于国防工业。英特尔总结 18A 节点具有每瓦性能提高、芯片密度增加、采用先进供电和晶体管技术、支持标准 EDA 工具和参考流程以及拥有强大生态系统联盟等优势。

英特尔 18A 家族继续扩展

英特尔的 18A 节点有多个 “产品线扩展” 版本。其中,18A - P 基于 RibbonFET 和 PowerVia 技术二次实现,提供新一代性能和更高能效,采用新器件和细晶粒带宽度,提升了每瓦性能和晶体管性能,且设计规则与 18A 节点兼容,目前高性能 18A - P 节点晶圆已在晶圆厂投产。

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而 18A - PT 专为构建下一代 3DIC 设计的 AI 和 HPC 客户设计,采用更新的后端金属堆栈、直通硅通孔 (TSV)、芯片间硅通孔 (Die - to - Die TSV) 以及先进混合键合接口 (HBI),提供无与伦比的可扩展性和集成度。新的 18A - PT 节点将提供与 18A - P 相同的性能和效率优势,并增加 Foveros Direct 3D 混合键合,其间距小于 5 微米,若能有效实现产品化,将显著提升英特尔相对于台积电封装技术的竞争力。Clearwater Forest 将是首款采用 Foveros Direct 3D 封装的产品。

成熟节点:16nm 和 12nm 继续推进

英特尔代工厂在成熟节点上也未松懈。16nm 节点本质上是 22FFL 节点的一个版本,利用行业标准设计工具和 PDK,目前已在晶圆厂完成流片,是通往 FinFET 的理想途径。

此外,英特尔还将与联华电子合作开发 12nm 节点,计划于 2027 年在亚利桑那州的三家晶圆厂生产,该节点主要用于移动通信基础设施和网络应用。英特尔总结 16nm 节点通过创新合作扩大了产品组合,具有与业界 12nm 竞争、提供多样化供应链选择以及适合高增长市场等优势。

英特尔的先进封装规划

英特尔的先进封装服务对于实现显著创收至关重要。公司不仅在持续更新其封装路线图,如用于 EMIB - T 的 TSV 和 EMIB 以及新的低成本 Foveros,还在讨论使用 EMIB 2.5D 替代大型硅中介层以缩短制造时间,以及更多共封装光学器件。

在 3D 封装方面,英特尔邀请安靠公司登台讨论为合作伙伴提供 EMIB,安靠公司将把先进封装技术引入亚利桑那州。英特尔代工厂提供多种配置,可帮助整合前端和后端技术,打造系统级优化解决方案,凭借强大的制造基地提供卓越的组装和测试能力。其先进封装技术产品包括 EMIB - T、Foveros - R 和 Foveros - B 等,为客户提供更多高效灵活的选择。

英特尔的制造和产能分享

英特尔一直在技术和产能方面进行投资,在全球拥有多处制造基地,目前重点关注亚利桑那州的制造工厂。公司展示了现有产能和未来增长潜力,预计未来 6 到 8 个季度现有工厂的产能将得以提升。除了晶圆制造,英特尔还拥有封装能力和发展空间。

在大会上,英特尔还展示了未来的 12x 光罩芯片,公布了代工加速器联盟内的新项目,并发布了一系列来自顶级生态系统合作伙伴的公告,如新成立的英特尔代工 Chiplet 联盟将推动面向政府应用和关键商业市场的先进技术基础设施。不过,英特尔为削减成本取消了 20A 节点的量产,但 18A 节点即将量产,14A 工艺节点开发进展顺利,这都标志着英特尔在重夺制造领先地位的道路上迈出了坚实步伐。