英特爾突破關(guān)鍵制程技術(shù)：Intel 18A兩大核心技術(shù)解析

半導體芯片制程技術(shù)的創(chuàng )新突破，是包括英特爾在內的所有芯片制造商們在未來(lái)能否立足AI和高性能計算時(shí)代的根本。

年內即將亮相的Intel 18A，不僅是為此而生的關(guān)鍵制程技術(shù)突破，同時(shí)還肩負著(zhù)讓英特爾重回技術(shù)創(chuàng )新最前沿的使命。

那么Intel 18A為何如此重要？它能否成為助力英特爾重返全球半導體制程技術(shù)創(chuàng )新巔峰的“天命人”？RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)與PowerVia背面供電技術(shù)兩大關(guān)鍵技術(shù)突破，會(huì )給出世界一個(gè)答案。

攻克兩大技術(shù)突破 實(shí)力出色

RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)，是破除半導體芯片因漏電而導致普遍發(fā)熱問(wèn)題魔咒的關(guān)鍵。

這一問(wèn)題在芯片制程工藝不斷進(jìn)化的進(jìn)程中，隨著(zhù)芯片密度不斷攀升越來(lái)越普遍和嚴重，RibbonFET正是應對這一挑戰的有效解決方案。

通過(guò)英特爾十多年來(lái)最重要的晶體管技術(shù)創(chuàng )新之一，英特爾實(shí)現了全環(huán)繞柵極（GAA）架構，以垂直堆疊的帶狀溝道，提高晶體管的密度和能效，實(shí)現電流的精準控制，在實(shí)現晶體管進(jìn)一步微縮的同時(shí)減少漏電問(wèn)題發(fā)生。

與此同時(shí)，RibbonFET還能提高每瓦性能、最小電壓（Vmin）操作和靜電性能。無(wú)論在何種電壓下，都能提供更強的驅動(dòng)電流，讓晶體管開(kāi)關(guān)的速度更快，從而實(shí)現了晶體管性能的進(jìn)一步提升。

RibbonFET 還通過(guò)不同的帶狀寬度和多種閾值電壓（Vt）類(lèi)型提供了高度的可調諧性，為芯片設計帶來(lái)了更高的靈活性。

晶體管作為半導體芯片最為關(guān)鍵的元件，會(huì )直接對性能產(chǎn)生影響。在日常應用中，我們格外關(guān)注PC處理器的散熱問(wèn)題，積熱造成的處理器頻率下降是影響性能體驗最為直觀(guān)的因素。

而半導體芯片性能提升又與晶體管密度關(guān)系密切，不斷縮小的芯片面積與不斷增加的晶體管密度看似是一組矛盾因子。

因此需要RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管這樣的技術(shù)突破來(lái)沖破壁壘，確保更高晶體管密度下的性能釋放不被電流和溫度所影響。

Intel 18A另一項關(guān)鍵技術(shù)突破是PowerVia背面供電技術(shù)。

英特爾率先在業(yè)內實(shí)現了PowerVia背面供電技術(shù)，再次革新了芯片制造。隨著(zhù)越來(lái)越多的使用場(chǎng)景都需要尺寸更小、密度更高、性能更強的晶體管來(lái)滿(mǎn)足不斷增長(cháng)的算力需求。

而混合信號線(xiàn)和電源一直以來(lái)都在“搶占”晶圓內的同一塊空間，從而導致?lián)矶?，并給晶體管進(jìn)一步微縮增加了難度。

PowerVia背面供電技術(shù)應運而生，通過(guò)將粗間距金屬層和凸塊移至芯片背面，并在每個(gè)標準單元中嵌入納米級硅通孔 (nano-TSV)，以提高供電效率。

這項技術(shù)實(shí)現了ISO功耗效能最高提高4%，并提升標準單元利用率5%至10%。

在兩大核心技術(shù)的支持下，Intel 18A將實(shí)現芯片性能、密度和能效的顯著(zhù)提升。

與Intel 3制程工藝相比，Intel 18A的每瓦性能預計提升15%，芯片密度預計提升30%，這些改進(jìn)不僅為英特爾自身產(chǎn)品提供了強大的性能支持。

更將為諸多領(lǐng)域的未來(lái)創(chuàng )新應用奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎。從醫療影像診斷到智能交通的精準調度，助力整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)邁向新的高度。

應對多元應用場(chǎng)景，優(yōu)勢盡顯

當前的AI原生時(shí)代下，對于高性能計算（HPC）、復雜的AI訓練和推理任務(wù)等這類(lèi)需處理海量數據、進(jìn)行復雜運算，對性能要求近乎極致的應用場(chǎng)景對能效與性能有著(zhù)嚴苛需求。

PowerVia和RibbonFET兩項技術(shù)突破能夠為不同場(chǎng)景提供更加高效、穩定的技術(shù)支撐。

在圖像信號處理、視頻和AI視覺(jué)等場(chǎng)景中，這兩大技術(shù)突破也能夠展現出不可替代性。PowerVia技術(shù)通過(guò)減少I(mǎi)R壓降、優(yōu)化信號布線(xiàn)以及提高芯片正面單元利用率，能夠顯著(zhù)降低功耗損失。

而RibbonFET技術(shù)通過(guò)更高的功能集成度在精密的醫療和工業(yè)傳感器設計方面優(yōu)勢顯著(zhù)。

基于Intel 18A的首款產(chǎn)品Panther Lake將于2025年下半年發(fā)布。其高密度、高性能、靈活性、高能效的特點(diǎn)，將助力英特爾持續推動(dòng)可持續的算力增長(cháng)，從而滿(mǎn)足不同客戶(hù)群體多元化的需求。