英特爾已可在1平方毫米中塞下1億個晶體管

責任編輯:editor006

2017-04-01 16:30:30

摘自:雷鋒網(wǎng)

“1 平方毫米中塞下 1 億個晶體管”只是個文藝的說法,用專業(yè)名詞來講,這就是我們早就耳聞無數(shù)次的 10nm。在 10nm 芯片上,英特爾又用上了自對準四重曝光工藝(SAQP),未來該技術(shù)將繼續(xù)用在芯片巨頭的 7nm 芯片中。

本周二,英特爾也搶了一回頭條,因為芯片巨頭邏輯技術(shù)部門副主席 Kaizad Mistry 宣布,他們已經(jīng)有能力在 1 平方毫米中塞下 1 億個晶體管,“絕對是行業(yè)歷史上史無前例的。”對,這也可以算是個“里程碑”式的進步。在同等面積內(nèi)塞入更多晶體管意味著電路設(shè)計能得到有效瘦身,不但能降低芯片制造成本,還意味著在同等體積上,芯片能獲得更多功能。

這條“里程碑”式的新聞?wù)Q生于英特爾首屆“技術(shù)與制造日”活動,在這次活動上,我們不但得以一窺芯片巨頭的芯片布局和封裝技術(shù),還聽到了一個振奮人心的論斷——摩爾定律未死,至少對英特爾是這樣的。

“1 平方毫米中塞下 1 億個晶體管”只是個文藝的說法,用專業(yè)名詞來講,這就是我們早就耳聞無數(shù)次的 10nm。

什么?這也叫里程碑?搭載驍龍 835(10nm) 的Galaxy S8 都快上市了拜托。不過,英特爾還真不服氣,它認為現(xiàn)在友商口中的所謂 10nm 已經(jīng)是用過了美圖秀秀的磨皮版,掩蓋了柵極間距、晶體管密度等關(guān)鍵指標,自家 14nm 工藝足以媲美那些所謂的 10nm 了。

今年一月份在總結(jié)英特爾 10nm 芯片路線圖時,芯片巨頭還沒有公開晶體管的具體尺寸。不過本周,最終數(shù)據(jù)終于出爐了,英特爾的 10nm 節(jié)點將鰭片間距做到了 34nm,而最小金屬間距則做到了 36nm(這兩個數(shù)據(jù)在 14nm 節(jié)點時分別為 42nm 和 52nm)。

在這次活動上,Mark Bohr(工藝架構(gòu)與整合資深研究員)直接換了個打法,英特爾不想再和三星、臺積電玩“數(shù)字”游戲了,以后英特爾要用密度度量法來定義工藝節(jié)點。

如果采用這種標準來計算,英特爾最近幾年都是兩倍兩倍的提升晶體管密度。舉例來說,22nm 進化為 14nm 的時候,晶體管密度提升了 2.5 倍,14nm 進化為 10nm 時,密度則又提升了 2.7 倍。最重要的是,10nm 芯片在運算速度和功耗上有了較大進步(Bohr 更看重后者的表現(xiàn))。

不過,英特爾這種度量方法到底能不能在整個業(yè)界推行現(xiàn)在還是個未知數(shù)。

EE Times 采訪了多位業(yè)內(nèi)人士,一位不具名的臺積電發(fā)言人表示:“英特爾怎么算的算數(shù)讓我有些暈。舉例來說,它們第一代 14nm Broadwell 芯片每平方毫米有 1840 萬個晶體管,但換了新的度量方式,晶體管怎么突然變成 3750 萬了?英特爾是在玩文字游戲吧?”

因此,英特爾口中的 1 億個晶體管還是可以挑出些刺的。不過,芯片巨頭依然強調(diào)每次技術(shù)節(jié)點升級就能讓同等面積下晶體管數(shù)量翻番的概念,英特爾將這種升級策略稱之為“超標度”。

英特爾的 Ruth Brain 表示,在 14nm 芯片上,公司開始使用名為自對準雙重曝光工藝(SADP)的技術(shù)。SADP 是多重成像技術(shù)的一種,通過該技術(shù)芯片就能繼續(xù)用 193nm 沉浸式光刻技術(shù)生產(chǎn)了。

Brain 認為其他公司的多重曝光技術(shù)更加簡單,光刻時會發(fā)生些許偏離。需要注意的是,這項技術(shù)的關(guān)鍵是光刻機在每次曝光時都找準同一地點,一旦出現(xiàn)偏差,芯片表現(xiàn)和良率都將受到影響,而 SADP 技術(shù)能回避這一問題。

在 10nm 芯片上,英特爾又用上了自對準四重曝光工藝(SAQP),未來該技術(shù)將繼續(xù)用在芯片巨頭的 7nm 芯片中。

當然,未來極紫外光刻技術(shù)(EUV)可能也會進入芯片制造領(lǐng)域,原本的 193nm 紫外光將縮小到 13.5nm。

在介紹新的技術(shù)突破時,工程師總喜歡輕描淡寫期間遇到的困難。“摩爾定律有趣的地方就在于它的實現(xiàn)看起來命中注定,但其中的艱難很難用言語來描述,想不斷突破必須有創(chuàng)新。”Mistry 說道。

Mistry 表示,眼下 FinFET 晶體管還是業(yè)內(nèi)標桿,但 2011 年可能就會過時。“在芯片行業(yè),每前進一步都非常困難,但一旦做成了,就變成了理所當然,這就是摩爾定律的魔力。”

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