英特爾代工服務(wù)獲得1.8 納米Arm芯片訂單

合同芯片設(shè)計(jì)公司智原科技 (Faraday Technology) 宣布，計(jì)劃開發(fā)業(yè)界首款基于 Arm Neoverse 技術(shù)的 64 核處理器。它將由英特爾代工服務(wù)公司使用其 18A（1.8 納米級(jí)）制造工藝制造。

智原科技表示，基于 64 個(gè) Arm Neoverse 內(nèi)核的新型片上系統(tǒng)將滿足廣泛的應(yīng)用需求，包括可擴(kuò)展的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)設(shè)施邊緣和先進(jìn)的 5G 網(wǎng)絡(luò)。該 SoC 還將采用來自 Arm Total Design 生態(tài)系統(tǒng)的各種接口 IP，但智原沒有透露具體是哪些。處理器采用 PCIe、CXL 和 DDR5 技術(shù)是合乎邏輯的。

應(yīng)該指出的是，智原科技未來不會(huì)自行銷售該處理器，而是向客戶提供其設(shè)計(jì)，客戶將能夠根據(jù)自己的需求進(jìn)行定制。目前還不清楚智原科技是否有潛在客戶，但該公司似乎對(duì)英特爾 18A 制造工藝上的 Arm Neoverse 技術(shù)充滿信心。這些潛在的 CPU 將由英特爾代工服務(wù)制造，并且很可能是 IFS 制造的首批基于 Arm 的數(shù)據(jù)中心處理器之一。

到目前為止，英特爾代工服務(wù)已經(jīng)獲得了多個(gè)數(shù)據(jù)中心芯片訂單，包括基于 Intel 3 的云數(shù)據(jù)中心芯片、為愛立信定制的服務(wù)器芯片以及為美國國防部提供基于英特爾 18A 的芯片。此外，英特爾還為亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組裝數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)級(jí)封裝。

智原科技總經(jīng)理王國雍表示，做為 Arm Total Design 的設(shè)計(jì)服務(wù)合作伙伴，智原戰(zhàn)略性地鎖定最先進(jìn)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，以滿足未來應(yīng)用的不斷演進(jìn)需求。我們很高興宣布我們新的 So C 平臺(tái)將發(fā)揮 Arm Neoverse 和 intel18A 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將使我們的 ASIC 和 DIS（芯片實(shí)體設(shè)計(jì)服務(wù)）客戶受惠，加快頂尖的數(shù)據(jù)中心及高效能運(yùn)算應(yīng)用的上市時(shí)間。

Intel 18A 技術(shù)依賴于全柵 RibbonFET 晶體管以及 PowerVia 背面供電。該制造工藝承諾每瓦性能比 英特爾 20A 提高 10%，預(yù)計(jì)特別適合數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。

英特爾資深副總裁暨晶圓代工服務(wù) (IFS) 總經(jīng)理 Stuart Pann 表示，我們很高興與智原合作，提供最具競爭力的 18A 制程技術(shù)平臺(tái)開發(fā)基于 Arm Neoverse CSS 的 SoC。我們與智原的戰(zhàn)略合作彰顯了我們?cè)谌虬雽?dǎo)體供應(yīng)鏈中提供技術(shù)和制造創(chuàng)新的承諾，有助于智原的客戶滿足全球最先進(jìn)的 SoC 設(shè)計(jì)的功耗和性能需求。

Arm 資深副總裁暨基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部總經(jīng)理 Mohamed Awad 表示，人工智能的進(jìn)步和整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施中資料量的激增，突顯了 Neoverse CSS 的重要性，以及以類似 Arm Total Design 這樣的生態(tài)系統(tǒng)來加速創(chuàng)新的必要性。我們相當(dāng)興奮看到智原和英特爾等領(lǐng)先企業(yè)，透過基于 Neoverse CSS 的 SoC，成為投入 Arm 客制化芯片開發(fā)的先驅(qū)，也期待這項(xiàng)創(chuàng)新在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和高性能運(yùn)算應(yīng)用上的發(fā)展。

值得注意的是，英特爾代工服務(wù)與 Arm 于 2023 年 4 月宣布就基于 Intel 18A 制造技術(shù)的移動(dòng)片上系統(tǒng)展開合作。到目前為止，該協(xié)議尚未取得成果，但事實(shí)證明，至少有一個(gè)合約芯片設(shè)計(jì)公司有興趣利用 Arm Neoverse 和 英特爾 18A 進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心市場。

英特爾 2025 年制程路線圖：Intel 7、4、3、20A 和 18A 詳解

英特爾去年推出了 Meteor Lake 筆記本電腦處理器和 Raptor Lake Refresh，并對(duì)該公司于 2021 年首次發(fā)布的工藝節(jié)點(diǎn)路線圖做出了新的承諾。在該路線圖中，該公司表示希望在四年中進(jìn)步 5 個(gè)節(jié)點(diǎn)。

英特爾自己的路線圖指出，其目標(biāo)是在 2025 年實(shí)現(xiàn)「工藝領(lǐng)先」。按照英特爾的標(biāo)準(zhǔn)，工藝領(lǐng)先是每瓦的最高性能。通往最佳 CPU 的旅程是什么樣的？

在上面的路線圖中，英特爾已經(jīng)完成了向 Intel 7 和 Intel 4 的過渡，未來幾年還將推出 Intel 3、20A 和 18A。作為參考，Intel 7 是該公司對(duì)其 10nm 工藝的命名，Intel 4 是該公司對(duì)其 7nm 工藝的命名。

這些名稱的來源（盡管有人可能會(huì)認(rèn)為它們具有誤導(dǎo)性）是，盡管 Intel 7 是基于 10nm 工藝構(gòu)建的，但 Intel 7 的晶體管密度與臺(tái)積電 7nm 非常相似。Intel 4 也是如此，WikiChip 實(shí)際上得出的結(jié)論是 Intel 4 很可能比臺(tái)積電的 5nm N5 工藝密度稍高。

話雖如此，事情變得非常有趣的是 20A 和 18A。20A（該公司的 2nm 工藝）據(jù)說是英特爾將達(dá)到「工藝平價(jià)」的地方，并將與 Arrow Lake 一起首次亮相，并首次使用 PowerVia 和 RibbonFET，然后 18A 將是同時(shí)使用 PowerVia 和 RibbonFET 的 1.8nm。有關(guān)更詳細(xì)的細(xì)分，請(qǐng)查看我在下面制作的圖表。

在平面 MOSFET 時(shí)代，納米測(cè)量更為重要，因?yàn)樗鼈兪强陀^測(cè)量，但轉(zhuǎn)向 3D FinFET 技術(shù)已將納米測(cè)量變成了純粹的營銷術(shù)語。

Intel 7

Intel 7 以前稱為 Intel 10 增強(qiáng)型 SuperFin (10 ESF)，該公司后來將其更名為 Intel 7，這本質(zhì)上是為了與制造行業(yè)其他公司的命名約定進(jìn)行重新調(diào)整。雖然有人可能會(huì)說這是一種誤導(dǎo)，但芯片中的納米測(cè)量在這一點(diǎn)上只不過是營銷，而且已經(jīng)存在了很多年。

Intel 7 是英特爾最后使用深紫外光刻 (DUV) 的工藝。Intel 7 用于生產(chǎn) Alder Lake、Raptor Lake 以及最近發(fā)布的與 Meteor Lake 一起推出的 Raptor Lake Refresh。然而，Meteor Lake 是在 Intel 4 上生成的。

Raptor Lake Refresh 很可能是 Intel 7 的最后一款，英特爾承諾未來會(huì)轉(zhuǎn)向新的工藝節(jié)點(diǎn)。對(duì)于 Intel 4 上的 Meteor Lake，我們不太可能看到任何在此制造節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的新芯片。

Intel 4

Intel 4 是不久的將來，除非您是筆記本電腦用戶，在這種情況下，它就是現(xiàn)在。Meteor Lake 大部分是在 Intel 4 上構(gòu)建的。Meteor Lake 新 CPU 的計(jì)算機(jī) Tile 是在 Intel 4 上制造的，但圖形 Tile 是在臺(tái)積電 N3 上制造的。這兩個(gè)模塊（以及 SoC 模塊和 I/O 模塊）使用英特爾的 Foveros 3D 封裝技術(shù)進(jìn)行集成。此過程通常稱為分解，AMD 的等效過程稱為小芯片。

然而，Intel 4 的一個(gè)重大變化是，它是英特爾第一個(gè)使用極紫外光刻技術(shù)的制造工藝。這樣可以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量和面積縮放，從而最大限度地提高功率效率。正如英特爾所說，與 Intel 7 相比，Intel 4 的高性能邏輯庫面積擴(kuò)展是 Intel 7 的兩倍。這是該公司的 7 納米工藝，這再次類似于業(yè)內(nèi)其他制造廠所稱的自己的能力 5 納米和 4 納米工藝。

到目前為止，Intel 4 看起來是成功的，而 Core Ultra 是英特爾的游戲規(guī)則改變者，至少在宏碁 Swift Go 14 中是這樣。英特爾的做法將特別有趣，但我們預(yù)計(jì)英特爾在 CPU 生產(chǎn)方面可能不再處于不利地位。

Intel 3

Intel 3 是 Intel 4 的后續(xù)產(chǎn)品，但與 Intel 4 相比，每瓦性能預(yù)計(jì)提高 18%。它擁有更密集的高性能庫，但目前僅針對(duì) Sierra Forest 和 Granite Rapids 的數(shù)據(jù)中心使用。目前您不會(huì)在任何消費(fèi)類 CPU 中看到這一功能。我們對(duì)這個(gè)節(jié)點(diǎn)了解不多，但考慮到它更多地以企業(yè)為中心，普通消費(fèi)者不會(huì)太關(guān)心它。

Intel 20A

英特爾知道，在制造工藝方面，它在某種程度上落后于業(yè)界其他公司，因此它的目標(biāo)是在 2024 年下半年為其 Arrow Lake 處理器提供 Intel 20A 并投入生產(chǎn)。這也將首次推出該公司的 PowerVia 和 RIbbonFET，其中 RibbonFET 只是全柵場效應(yīng)晶體管 (GAAFET) 的另一個(gè)名稱（由英特爾提供）。臺(tái)積電正在將其 2nm N2 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向 GAAFET，而三星則將其 3nm 3GAE 工藝節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向 GAAFET。

PowerVia 的特別之處在于它允許在整個(gè)芯片中進(jìn)行背面供電，其中信號(hào)線和電源線分別解耦和優(yōu)化。對(duì)于目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前端供電來說，由于空間的原因，很可能會(huì)出現(xiàn)瓶頸，同時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)電源完整性和信號(hào)干擾等問題。PowerVia 將信號(hào)線和電源線分開，理論上可以實(shí)現(xiàn)更好的電力傳輸。據(jù)說該節(jié)點(diǎn)的每瓦性能比 Intel 3 提高了 15%。

英特爾 18A

英特爾的 18A 是迄今為止英特爾的最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)，預(yù)計(jì)將于 2024 年下半年開始制造。這將用于生產(chǎn)未來的消費(fèi)級(jí) Lake CPU 和未來的數(shù)據(jù)中心 CPU，并增加每瓦性能高達(dá) 10%。目前還沒有透露太多關(guān)于它的細(xì)節(jié)，而且它在 RibbonFET 和 PowerVia 上加倍了。我們所知道的是，Panther Lake 將在這個(gè)采用 Cougar Cove P 核的工藝節(jié)點(diǎn)中首次亮相。

自該節(jié)點(diǎn)首次亮相以來唯一發(fā)生的變化是它最初應(yīng)該使用高數(shù)值孔徑 EUV 光刻，但現(xiàn)在情況已不再如此。造成這種情況的部分原因是 Intel 18A 節(jié)點(diǎn)的推出時(shí)間略早于最初預(yù)期，該公司將其推遲到 2024 年末而不是 2025 年。生產(chǎn) EUV 光刻機(jī)的荷蘭公司 ASML 仍在出貨其首款 High 光刻機(jī)。2025 年推出 NA 掃描儀（Twinscan EXE:5200），這意味著英特爾將不得不在 2024 年跳過它。對(duì)于任何 EUV，公司必須順便轉(zhuǎn)向 ASML，所以別無選擇。

了解了英特爾今年和明年的路線圖，可以說它絕對(duì)雄心勃勃。英特爾自己將其宣傳為「四年內(nèi)五個(gè)節(jié)點(diǎn)」，因?yàn)樗麄冎肋@有多么令人印象深刻。雖然預(yù)計(jì)這一過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些問題，但自英特爾于 2021 年首次公布該計(jì)劃以來的唯一變化是使 Intel 18A 提前推出。

英特爾未來是否會(huì)保留其漸進(jìn)式的新增功能還有待觀察，但這預(yù)示著該公司必須做出的唯一改變就是比預(yù)期更早推出最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)。雖然尚不清楚英特爾在更先進(jìn)的工藝方面是否會(huì)成為臺(tái)積電和三星的強(qiáng)大競爭對(duì)手（尤其是在 RibbonFET 方面），但我們當(dāng)然充滿希望。Meteor Lake 是一個(gè)良好的開端，我們迫不及待地想看看英特爾還有哪些新產(chǎn)品。