英特爾工藝真的落后了嗎？

從過(guò)往的發(fā)展我們可以看到，臺(tái)積電的大部分營(yíng)收增長(zhǎng)來(lái)自先進(jìn)的工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)遵循了摩爾定律：每?jī)傻饺?，它們每代晶體管的密度就提高了2倍。這為芯片設(shè)計(jì)人員提供了更大的晶體管預(yù)算，更強(qiáng)大、更高效的晶體管，這也使他們可以增加功能。此外，每個(gè)晶體管的成本也趨于下降。

同樣，對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)，他們可以從摩爾定律如常運(yùn)行獲得的好處是使其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)可以擴(kuò)展到物聯(lián)網(wǎng)，GPU和AI等新市場(chǎng)，這對(duì)他們來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

鑒于摩爾定律是指數(shù)趨勢(shì)，那就意味著即使僅領(lǐng)先一步也可以帶來(lái)巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如，對(duì)于游戲玩家來(lái)說(shuō)，性能提高2倍的GPU可能意味著獲得60fps而不是30fps。

但對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)，由于10nm工藝延遲了三年，這使他們失去了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，該優(yōu)勢(shì)先前由Tick-Tock節(jié)奏牢牢確立。但是，這些延遲現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去，英特爾似乎已經(jīng)恢復(fù)了其2年節(jié)奏目標(biāo)。同時(shí)，盡管采用了較為適度的2.5年節(jié)奏，但TMSC的3nm節(jié)點(diǎn)承諾的改進(jìn)僅為1.7倍（明顯低于2倍）。在接下來(lái)的幾年中，這將使英特爾有時(shí)間趕上并回到同等密度。至少在理論上應(yīng)該如此。

但自撰寫本文以來(lái)，英特爾宣布了7納米的延遲，為此我進(jìn)行了一些必要的調(diào)整。

不過(guò)就筆者看來(lái)，半導(dǎo)體工藝技術(shù)的意義不僅僅在于投資者甚至技術(shù)愛好者所關(guān)注的晶體管密度指標(biāo)。而且，在那些方面，臺(tái)積電的知名度和建立的工藝領(lǐng)導(dǎo)力還不清楚。（的確，雖然宣布了7nm延遲，但英特爾還宣布了10nm SuperFin。）

正如英偉達(dá)創(chuàng)始人黃仁勛所說(shuō)：“工藝技術(shù)比許多技術(shù)要復(fù)雜得多，我認(rèn)為人們已經(jīng)將其簡(jiǎn)化到幾乎荒謬的程度?！?/span>

本文的論點(diǎn)是，晶體管的性能和功耗同密度一樣重要。納米級(jí)數(shù)字已經(jīng)只是市場(chǎng)營(yíng)銷的手段，而不是參考實(shí)際的晶體管尺寸，甚至更不用說(shuō)晶體管在切換時(shí)消耗多少能量，或者其切換速度有多快。

但是，最重要的是，首先要提到的是密度以外的其他指標(biāo)，但它們不如單位面積的晶體管（密度）那樣簡(jiǎn)單。它們（也）受頂層設(shè)計(jì)決策的影響很大。（盡管密度也是如此，但可以更容易地對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。）

晶體管創(chuàng)新

本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202009/417895.htm

我將通過(guò)回顧一些歷史示例來(lái)說(shuō)明晶體管的這一方面：

在1990年代后期，晶體管的性能縮放（稱為Dennard縮放）已達(dá)到極限，從而拉開了GHz戰(zhàn)爭(zhēng)的序幕。英特爾（Intel）在2001年發(fā)明了一種稱為應(yīng)變硅（strained silicon）的技術(shù)，該技術(shù)在90nm出現(xiàn)，而在2004年左右才出現(xiàn)在65nm 。此技術(shù)的進(jìn)一步增強(qiáng)使晶體管能夠隨著時(shí)間的推移繼續(xù)提高驅(qū)動(dòng)電流（性能）。

此外，并非所有晶體管的特征都具有相同的長(zhǎng)度。例如，在柵極（控制晶體管）和源極 —漏極（電流在其中流動(dòng)）之間存在一個(gè)相對(duì)較小的絕緣層。 在2000年代初期，該層的寬度接近以原子單層測(cè)量的寬度。 無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)展將進(jìn)一步降低功耗。 它的小寬度也導(dǎo)致泄漏的大量增加（由于量子效應(yīng)）。 為了克服這些問(wèn)題，英特爾于2007年推出了一套材料科學(xué)創(chuàng)新技術(shù)，即45nm的HKMG（高k金屬柵極），然后在2011-2012年左右將其復(fù)制到28nm 。 這些有緩解泄漏增加到不可持續(xù)的水平，并允許持續(xù)進(jìn)行特征尺寸縮放（因此，防止摩爾定律終止）。

然而，由于泄漏一直是一個(gè)問(wèn)題，眾所周知的歷史CMOS晶體管仍被耗盡（盡管有HKMG）。確實(shí)，如果您還無(wú)法在縮小尺寸的同時(shí)降低功耗并增加泄漏，確實(shí)能夠縮小功能是一回事（特別是在最近十年的移動(dòng)時(shí)代中）。英特爾再次引領(lǐng)開發(fā)Tri-Gate / FinFET?？梢哉f(shuō)，這是一個(gè)新的晶體管“架構(gòu)”，它可以使柵極更充分地圍繞源漏溝道。因此，這增加了電流控制，或者換句話說(shuō)，減少了泄漏。英特爾于2012年初在22nm處推出了該產(chǎn)品，隨后于2015年初在16nm 處推出了該產(chǎn)品。

另外，值得注意的是，臺(tái)積電的20nm仍然是平面的。但是，可以說(shuō)，這是臺(tái)積電迄今為止最不成功的節(jié)點(diǎn)之一。最好的例子是GPU：Nvidia和AMD。盡管20nm的密度提高了1.9倍，但兩者都跳過(guò)了20nm。事實(shí)證明，如果沒有足夠的功耗預(yù)算，更多的晶體管不是很有用。

此外，值得注意的是，臺(tái)積電可能會(huì)因英特爾業(yè)界領(lǐng)先的22nm FinFET推出而措手不及。TSMC從其14nm節(jié)點(diǎn)引入FinFET，將其插入其20nm工藝中，并將其稱為16nm的“新”工藝（因此將其14nm重命名為10nm，將其重命名為10nm至7nm等）。

在FinFET時(shí)代，可以通過(guò)增加鰭片的高度或以犧牲晶體管密度為代價(jià)使用更多鰭片來(lái)進(jìn)一步提高FinFET的性能。

反向稱為鰭減少：每個(gè)晶體管使用更少的鰭。隨著FinFET性能的提高，這已經(jīng)成為可能，并且已經(jīng)發(fā)生了幾代。這樣，奇怪的是，性能的提高實(shí)際上是密度提高的原因。

上面提到的三項(xiàng)主要材料科學(xué)創(chuàng)新（應(yīng)變硅，HKMG，F(xiàn)inFET）為英特爾提供了巨大的工藝技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橛⑻貭柋绕渌I(lǐng)先的代工廠領(lǐng)先三到四年推出了它們。

但是，它們只是與密度有松散的關(guān)系：它們是為了繼續(xù)進(jìn)行歷史擴(kuò)展而發(fā)明的，但它們不僅提供了擴(kuò)展功能，還提供了性能和功率方面的優(yōu)勢(shì)。

互連創(chuàng)新

此外，不僅有晶體管。同樣重要的是，還有互連，顧名思義就是連接晶體管。打個(gè)比方：它的功能是晶體管的作用更像是多米諾骨牌鏈，而不是單個(gè)（無(wú)用的）碎片。

如今，稱為線后端（back-end of line，BEOL）的互連堆棧由10多個(gè)金屬層組成。這里可以指出其他幾種趨勢(shì)：

互連也是功率和性能的瓶頸：?jiǎn)蝹€(gè)晶體管實(shí)際上可以在高達(dá)數(shù)十或數(shù)百GHz的頻率下切換。它也越來(lái)越成為擴(kuò)展的瓶頸。

在14nm處，英特爾在一些選定層之間引入了“氣隙”（air gaps） 。某些讀者可能知道，空氣是最好的絕緣體之一，因此確實(shí)提高了功率和性能。英特爾仍然是唯一一家存在空隙的晶圓廠。因此，在這方面，英特爾目前有六年的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，而且還在繼續(xù)增長(zhǎng)。

最接近晶體管的最低層也稱為中間線（middle-of-line ：MOL）。在這里，英特爾在10nm的時(shí)候帶來(lái)了Ruthenium和Co，但還在互連堆棧的最底層使用了鈷，從而帶來(lái)了顯著的改進(jìn)。

臺(tái)積電還推出了7nm的Cobalt，但它不在互連中，只有MOL。

為了繼續(xù)進(jìn)行晶體管縮放，在EUV之前，業(yè)界使用了多次曝光：多次曝光晶圓，而不是一次曝光。迄今為止，英特爾仍然是唯一在互連層中使用四重圖案的晶圓廠，盡管英特爾表示這是導(dǎo)致良率問(wèn)題的原因之一。

英特爾的10nm SuperFin行業(yè)首創(chuàng)的Super MIM與其他行業(yè)相比，在相同面積上的電容增加了5倍。顯然，這是一項(xiàng)重大的過(guò)程創(chuàng)新。

英特爾的首席工程師Murthy曾表示，互連在5nm上也很重要。

一般來(lái)說(shuō)，以上提到的所有創(chuàng)新（也許除了FinFET之外）都可以稱為材料科學(xué)創(chuàng)新。從發(fā)布之日起，我注意到（甚至延續(xù)到10nm SuperFin），顯然英特爾的歷史材料科學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)先地位和創(chuàng)新無(wú)與倫比。

（注：尚不清楚7nm延遲對(duì)英特爾2023年5nm生產(chǎn)目標(biāo)的影響程度。）

未來(lái)

隨著晶體管及其之間的特征尺寸不斷變小，在過(guò)去的二十年中仍將需要半導(dǎo)體創(chuàng)新。

通過(guò)將柵極完全包裹在溝道周圍，可以進(jìn)一步改善FinFET 。在不久的將來(lái)，該行業(yè)確實(shí)將超越FinFET（三柵極），簡(jiǎn)稱為全方位柵極（“四柵極”）或GAA。

盡管理論上的收益不如FinFET平面那么大，但這將提供與使用FinFET相似的收益。

英特爾將在其5nm（據(jù)Murthy稱2023年末），三星將在2022年達(dá)到3納米，臺(tái)積電在2024/2025年達(dá)到2納米。

通過(guò)將溝道材料從硅更改為Ge或III-V組合，可以進(jìn)一步提高FinFET和納米線的功率和性能。

納米線可以水平或垂直取向。

目前尚不清楚當(dāng)納米線用盡之時(shí)，行業(yè)將如何做，但是（研究中）的選擇范圍很大。

除了轉(zhuǎn)向GAA，未來(lái)的另一項(xiàng)改進(jìn)可能是將通道材料（電流流過(guò)）更改為后硅（post-silicon）材料。

除了GAA之外，在各個(gè)研究階段中，實(shí)際上還有數(shù)十種未來(lái)的CMOS后選項(xiàng)。自旋電子學(xué)，碳納米管，量子隧道...在英特爾的研究中，英特爾似乎更喜歡自旋電子學(xué)，臺(tái)積電（TSMC）碳納米管，盡管目前尚無(wú)真正發(fā)展的東西。

英特爾在2018-2019年宣布了其正在研究的高度未來(lái)化的后CMOS量子器件，稱為MESO。

英特爾可能會(huì)在臺(tái)積電2N之前采用5nm的全能（GAA）納米線，這有力地表明，即使在密度方面有所落后，英特爾仍然可以繼續(xù)在摩爾定律的材料科學(xué)和晶體管創(chuàng)新方面保持領(lǐng)先地位。

它也顯示了我所說(shuō)的“納米級(jí)游戲”，因?yàn)橛⑻貭柕?nm可能與臺(tái)積電的2N一樣先進(jìn)，盡管名稱上似乎存在很大差異。（作為比較，硅原子約為0.2nm。）

亞閾值斜率（Sub-threshold Slope）

作為稍微技術(shù)性的部分（如果還沒有，但是可以跳過(guò)），為了說(shuō)明除晶體管密度以外的一種度量標(biāo)準(zhǔn)（晶體管規(guī)格），有一個(gè)關(guān)鍵的晶體管度量標(biāo)準(zhǔn)稱為亞閾值斜率。

晶體管本身不像計(jì)算機(jī)程序員那樣二進(jìn)制。通常，驅(qū)動(dòng)電流隨著電壓施加到柵極而增加。此外，正如術(shù)語(yǔ)“泄漏”所暗示的，即使處于“截止”狀態(tài)的晶體管仍然可以流過(guò)一些電流。

在大多數(shù)芯片中，“導(dǎo)通”或“關(guān)斷”要求驅(qū)動(dòng)電流相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。假設(shè)隨著電壓的增加驅(qū)動(dòng)電流僅會(huì)有限地增加，這意味著將晶體管視為“導(dǎo)通”狀態(tài)需要有一些最小電壓，稱為閾值電壓。

因此，電流增加（電壓增加時(shí)）的（指數(shù)）速率決定了該閾值電壓。因此，可以改善該指標(biāo)的技術(shù)可以允許大幅降低工作電壓。而且，由于功率/能量在電壓函數(shù)中呈二次方比例變化，因此這可能導(dǎo)致芯片的功耗和能效得到嚴(yán)重改善（盡管可能以峰值性能為代價(jià)）。

這稱為亞閾值（驅(qū)動(dòng)電流）斜率。它以mV /dec為單位：將驅(qū)動(dòng)電流增加10倍需要多少毫伏。越低越好。

對(duì)于硅/ CMOS，理論極限為60mV / dec。平面晶體管可實(shí)現(xiàn)低至三位數(shù)的低值（?100-120）。

實(shí)際上，F(xiàn)inFET能夠?qū)⑵浣档偷椒浅＝咏鼧O限的水平，約為65mV / dec。這進(jìn)一步顯示了英特爾憑借其三年FinFET領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。（如果僅英特爾的領(lǐng)導(dǎo)層/管理層預(yù)見到了智能手機(jī)的重要性，或者這對(duì)于GPU的有用性，等等。）

無(wú)論如何，這一限制表明，超越CMOS的技術(shù)至少可以在功耗/能耗方面進(jìn)一步提高：其他技術(shù)的亞閾值斜率可能比CMOS的60mV / dec 更陡?？赡艿椭?20mV / dec甚至更低。

現(xiàn)實(shí)意義

我現(xiàn)在將總結(jié)這些創(chuàng)新帶來(lái)的一些實(shí)際產(chǎn)品收益：

英特爾在45納米（HKMG節(jié)點(diǎn)）上的Core CPU幫助其擴(kuò)大了與AMD的差距，并奪回了市場(chǎng)份額，并在接下來(lái)的10多年中奪回了絕對(duì)的CPU領(lǐng)導(dǎo)地位。

英特爾的平面晶體管CPU在32nm Sandy Bridge的情況下達(dá)到了約4.6GHz。鑒于FinFET大多會(huì)降低功耗，而很少關(guān)注性能（最初），因此其22納米后繼產(chǎn)品Ivy Bridge的時(shí)鐘速度有所下降。

但是，改進(jìn)的FinFET（更薄，更矩形），氣隙以及其他可能的技術(shù)使14nm Skylake最終在性能上擊敗了平面晶體管，如今14nm ++在商業(yè)產(chǎn)品中可達(dá)到5.3GHz（單核）。

Ice Lake（10nm）的15W配置達(dá)到3.9GHz，28W達(dá)到4.1GHz。Tiger Lake（10納米SuperFin）將其提高到4.8 GHz。這表明在引入過(guò)程之后，過(guò)程改進(jìn)可以繼續(xù)進(jìn)行，并且可以帶來(lái)顯著的改進(jìn)（即使在這種情況下，只是為了與上一代保持一致）。

AMD的Zen幾乎不會(huì)超過(guò)4.0GHz?；?nm的Zen 2對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，但其頻率仍然很容易落后于14nm ++。

如上所述，Nvidia和AMD都跳過(guò)了20nm，因?yàn)樗鄙貴inFET（以及以HP為重點(diǎn)的設(shè)計(jì)庫(kù)）。同樣，20nm并不能改善每個(gè)晶體管的成本。就像使用電源一樣，如果每個(gè)晶體管的成本沒有下降，您就無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)更多的晶體管。利用摩爾定律。

高通公司當(dāng)時(shí)的Snapdragon 600（如果我沒記錯(cuò)的話）是對(duì)Snapdragon S4的有意義的改進(jìn)，盡管其架構(gòu)相同，但它已使用HKMG從28nm升級(jí)到了臺(tái)積電的28nm版本（臺(tái)積電如此努力地從英特爾復(fù)制了四年）在Intel之后）。

英特爾的22FFL工藝于2017年宣布為低成本FinFET工藝，具有超低泄漏晶體管，其泄漏量降低了100倍。臺(tái)積電對(duì)此根本沒有任何等效/競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樗约旱母?jìng)爭(zhēng)工藝使用平面晶體管。臺(tái)積電（TSMC）最近宣布推出了這種12nm的變體，或者沒有同類產(chǎn)品。這意味著被認(rèn)為是全球領(lǐng)先的代工廠的臺(tái)積電在引入主流FinFET節(jié)點(diǎn)方面落后于英特爾3-4年。

再說(shuō)一次，Applede CPU內(nèi)核的頻率尚未達(dá)到3GHz。因此，即使蘋果擁有更好的架構(gòu)，英特爾CPU也將朝著5GHz的方向加速。考慮到蘋果即將向基于ARM的Mac過(guò)渡，這一點(diǎn)尤其重要。

最后，人們一直在將手機(jī)芯片的功耗與筆記本電腦芯片的功耗進(jìn)行比較，甚至繼續(xù)陷入ARM與x86（RISC與CISC）的謬論。上述優(yōu)勢(shì)）。但是，還有一個(gè)更現(xiàn)代的例子，例如英特爾的Lakefield，繼續(xù)證明其x86芯片（Core和Atom）在低功耗設(shè)計(jì)中使用都沒有困難。

考慮到7nm的延遲，英特爾甚至可能進(jìn)一步開發(fā)其10nm技術(shù)的改進(jìn)，因?yàn)樗F(xiàn)在必須使用比計(jì)劃更長(zhǎng)的時(shí)間（除非用于臺(tái)積電）。英特爾認(rèn)為，這將使其在 10nm 范圍內(nèi)進(jìn)一步提高摩爾定律（密度除外），SuperFin已證明10nm。為此，可能在即將推出的10nm ++（+）中引入了一些計(jì)劃用于7nm（+）（+）的材料科學(xué)創(chuàng)新。

根據(jù)定義，這種節(jié)點(diǎn)內(nèi)改進(jìn)主要取決于材料科學(xué)的創(chuàng)新（針對(duì)功率/性能），而不是密度方面的改進(jìn)。

晶體管技術(shù)遠(yuǎn)不止于特征尺寸和密度數(shù)字。自2000年代初以來(lái)，英特爾在領(lǐng)先的材料科學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)域取得了歷史性且重要的3年領(lǐng)先地位，其中應(yīng)變硅，HKMG和FinFET的重要三重奏證明了這一點(diǎn)。進(jìn)一步的創(chuàng)新包括互連中的氣隙和鈷（臺(tái)積電沒有）。在不直接影響晶體管密度的同時(shí)，這也是制程技術(shù)，因此在比較和討論制程領(lǐng)導(dǎo)力時(shí)應(yīng)予以考慮。

顯然，但可以承認(rèn)的是，如果英特爾在此類創(chuàng)新方面取得了3年的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)（但確實(shí)如此），但10納米工藝被推遲了3年，那么這種領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)也將受到質(zhì)疑。確實(shí)：三星將在英特爾之前邁向GAA。

但是，這樣的研究和創(chuàng)新渠道并不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)節(jié)點(diǎn)存在良率問(wèn)題而消失。

英特爾對(duì)+和++節(jié)點(diǎn)內(nèi)變體的介紹以及有意義的增強(qiáng)功能說(shuō)明了這一點(diǎn)。例如，據(jù)說(shuō)14nm + / 14nm ++具有10nm的功能。這可能是一種方式，例如，將來(lái)10nm +（+）或7nm（+）（+）可能會(huì)減少3年延遲的影響，如果它們同樣實(shí)現(xiàn)7nm / 5nm的功能，也許，并繼續(xù)展示本文所述的過(guò)程技術(shù)的功率性能方面。

確實(shí)，鑒于已宣布的10nm SuperFin特性，這可能會(huì)在這些方面與臺(tái)積電的5nm競(jìng)爭(zhēng)，從而縮小功率和性能差距。

或者相反，英特爾可能會(huì)通過(guò)在+和++節(jié)點(diǎn)中分散創(chuàng)新來(lái)提高其執(zhí)行力，從而降低在一個(gè)節(jié)點(diǎn)中組合太多功能的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，總結(jié)起來(lái)，功耗和性能（以及每個(gè)晶體管的成本）對(duì)于產(chǎn)品和推進(jìn)摩爾定律同樣重要。如果沒有功耗或成本預(yù)算，則不能使用更多的晶體管。對(duì)于性能，特別是與CPU（臺(tái)積電大部分收入來(lái)自于CPU）相關(guān)的臺(tái)積電，絕不具有它可以合理聲稱擁有的性能領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)（相對(duì)于其約1年的晶體管密度領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)），因?yàn)樗菚r(shí)鐘頻率英特爾的14nm ++（+++++）CPU證明，盡管以功耗方面的劣勢(shì)為代價(jià)，但10nm（增強(qiáng)型）SuperFin也會(huì)改善這一點(diǎn)。

如上所述，密度以外的所有這些方面也受到材料和晶體管科學(xué)創(chuàng)新的嚴(yán)重影響。

除了密度之外，一個(gè)過(guò)程還有更多的內(nèi)容。并非所有產(chǎn)品都首先需要最高密度?？傮w上，雖然新節(jié)點(diǎn)確實(shí)具有一攬子好處，但不僅包括密度，而且還具有更低的成本，更低的功率以及更高的性能，但一些關(guān)鍵的創(chuàng)新（例如HKMG和FinFET）已經(jīng)在某些方面實(shí)現(xiàn)高于平均的改進(jìn)，例如泄漏，即使這不像密度那樣容易量化或預(yù)測(cè)。

從歷史上講，甚至在10nm時(shí)，英特爾在許多重要?jiǎng)?chuàng)新中都處于領(lǐng)先地位。這些方面的領(lǐng)導(dǎo)者可以緩解密度不足的問(wèn)題。實(shí)際上，正如我在未發(fā)表的10nm SuperFin文章中所說(shuō)的那樣，該節(jié)點(diǎn)可能被視為當(dāng)前生產(chǎn)中最前沿的（“過(guò)程領(lǐng)導(dǎo)”）節(jié)點(diǎn)。

對(duì)雙方的影響

最臭名昭著的是臺(tái)積電的壽命短的20N節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樗狈inFET架構(gòu)。同樣，3N缺乏其后繼者，即GAA（而競(jìng)爭(zhēng)者正在全力以赴），因此這可能會(huì)或可能不會(huì)保證對(duì)此節(jié)點(diǎn)有一些初步的謹(jǐn)慎。

對(duì)于英特爾投資者來(lái)說(shuō)，14納米+和14納米++的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)該至少提供一些保證，即英特爾在材料科學(xué)方面非常成功的產(chǎn)品線和領(lǐng)導(dǎo)地位不會(huì)隨10納米的延遲而消失。對(duì)于10nm，10nmSF和10nmESF將幫助英特爾有所恢復(fù)。即將到來(lái)的Tiger Lake的10nmSF應(yīng)該使英特爾比Ice Lake的10nm更具備競(jìng)爭(zhēng)力，因?yàn)樗试S更高的頻率。英特爾已經(jīng)表示，由于頻率相關(guān)的原因，它正在等待10nmESF在臺(tái)式機(jī)上引入10nm。

將來(lái)，盡管英特爾不會(huì)像三星那樣成為第一個(gè)向GAA過(guò)渡的公司，但它仍將領(lǐng)先于臺(tái)積電（在最后確定的路線圖時(shí)間表上），而且英特爾歷史材料科學(xué)的專業(yè)知識(shí)可能使他們能夠更好地實(shí)施了這項(xiàng)技術(shù)。例如，使用GAA，可以將多條導(dǎo)線彼此堆疊，從而在不縮小晶體管尺寸的情況下大大提高了密度。也許，這可以使英特爾在將來(lái)重新獲得密度領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)?；蛟S，英特爾還有其他一些技術(shù)正在醞釀之中，這些技術(shù)將在三星和臺(tái)積電之前數(shù)年推出，但這只是猜測(cè)（盡管英特爾對(duì)其發(fā)明的MESO設(shè)備產(chǎn)生了一些質(zhì)疑）。

因此，誠(chéng)然，雖然10nm SuperFin的SuperMIM表明它可能仍將是英特爾在工藝技術(shù)方面的強(qiáng)項(xiàng)之一，但不能肯定的是，英特爾是否會(huì)像HKMG和FinFET一樣繼續(xù)在這一領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。

總結(jié)

總而言之，當(dāng)一家公司宣布一項(xiàng)新工藝時(shí)，臺(tái)積電和英特爾的投資者應(yīng)該注意，除了標(biāo)準(zhǔn)密度或PPA（功耗性能區(qū)域）的改進(jìn)（例如Intel 22nm的FinFET）以外，是否還有其他特別要求。這些變化可能與密度無(wú)關(guān)，但也具有重要的好處?；蛉缗_(tái)積電（TSMC）的20nm所示：如果不引入任何創(chuàng)新來(lái)改善這些泄漏，則諸如泄漏之類的某些方面可能會(huì)帶來(lái)真正的阻力（這可能會(huì)或可能不會(huì)提供有關(guān)臺(tái)積電3N節(jié)點(diǎn)性能的任何線索）。

在這方面，英特爾的下一個(gè)重要里程碑將是7nm，因?yàn)橛⑻貭栃Q設(shè)計(jì)規(guī)則大幅減少了4倍，這主要?dú)w功于EUV的推出。這就意味著至少在產(chǎn)量允許的情況下，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)+量產(chǎn)應(yīng)該要快得多，但是EUV也應(yīng)該有助于提高產(chǎn)量（顯然不會(huì)）。

接下來(lái)（盡管自從14nm以來(lái)，“下一個(gè)”一直是重復(fù)出現(xiàn)的主題），并且對(duì)于英特爾而言，現(xiàn)在更重要的是，考慮到7nm問(wèn)題，英特爾/ TSMC在5nm / N3方面在全能門方面的分歧將是下一個(gè)基準(zhǔn)來(lái)看看誰(shuí)的材料科學(xué)和工藝創(chuàng)新真的可以扼殺。

臺(tái)積電在FinFET上使用3N可能會(huì)或可能不會(huì)提供有關(guān)誰(shuí)將領(lǐng)先的線索。另一方面，如果7納米延遲也影響5納米（英特爾尚未提供任何澄清），則英特爾和臺(tái)積電可能會(huì)同時(shí)進(jìn)入納米線時(shí)代。無(wú)論如何，投資者之間關(guān)于英特爾工藝技術(shù)的共同的，過(guò)分的悲觀印象似乎與現(xiàn)實(shí)完全脫節(jié)，甚至可能需要進(jìn)行認(rèn)真的校準(zhǔn)，甚至Nvidia的首席執(zhí)行官也建議這樣做。