英特爾重塑代工業務：按期推進 4 年 5 個節點計劃、公布 Intel 14A 路線圖、2030 要成第二大代工廠

IT之家 2 月 22 日消息，英特爾于北京時間今天凌晨 0 點 30 分舉辦了 IFS Direct Connect 2024，在宣布 IFS 更名為 Intel Foundry 之外，還公布了未來十年的工藝路線圖，尤其提及了 1.4nm 的 Intel 14A 工藝。

英特爾在本次活動中宣布了大量的動態信息，IT之家梳理匯總如下：

圖源：Intel

IFS 更名為 Intel Foundry

英特爾首席執行官帕特?基辛格（Pat Gelsinger）在本次活動中，宣布 Intel Foundry Services 更名為 Intel Foundry，并目標在 2030 年成為全球第二大的半導體制造工廠。

英特爾在活動中多次提及了“systems foundry”（系統代工廠）的概念，在英特爾定義中，量化了英特爾在系統級設計方面的經驗，并將其所有的技術開發、制造、供應鏈和英特爾代工廠服務整合在一起。

這不僅包括生產各種類型的處理器，還包括為客戶提供封裝和連接結構解決方案，甚至幫助提供冷卻解決方案。

英特爾代工廠既面向外部客戶，也面向英特爾內部客戶，目標是以靈活、可持續的供應鏈為兩者提供同等服務。

英特爾還宣布推出英特爾代工廠高級系統與測試（ASAT）產品組合的新功能，幫助客戶利用英特爾的全套技術打造自己的人工智能芯片。

5N4Y 戰略按期推進

基辛格表示為了實現這個目標，英特爾公司積極推動 5N4Y 戰略，計劃在未來 4 年交付 5 個工藝節點，擴展現有的工藝節點陣容，并在 Intel 18A 工藝節點上生產 Clearwater Forest 處理器。

基辛格表示 2021 年發布的原計劃正按部就班地推進，Intel 7 和 Intel 4 工藝節點已投放市場，Intel 3 工藝節點就準備就緒，可以進行大批量生產（HVM）。

基辛格表示英特爾的 Intel 20A（2 納米）和 18A（1.8nm）也將如期上市，是業內首批采用 PowerVia 背面供電技術的芯片，通過優化供電提高性能和晶體管密度。

同時 18A 也是英特爾首個采用 RibbonFET 全周柵極（GAA）晶體管的節點，在縮小面積的情況下，提供更高的晶體管密度和更快的晶體管開關速度。

英特爾 18A 現已準備就緒，客戶現在就可以使用英特爾 EDA（設計軟件）和 IP 合作伙伴提供的 0.9 PDK 進行設計，完整的 1.0 PDK 將于四五月份面世。

Clearwater Forest 處理器已流片

英特爾表示 Clearwater Forest 處理器已經流片，這意味著芯片的最終設計已經準備就緒，可以投入生產。Clearwater Forest 是該公司首款大批量生產的 18A 芯片。

Clearwater Forest 由在 18A 節點上制造的 CPU 芯片組成，然后通過 3D Foveros 封裝技術和 Intel 3 基礎芯片（包括高速緩存）一起封裝。

Clearwater Forest 的設計融合了我們在 Granite Rapids 以及 288 核和 144 核 Sierra Forest 處理器中看到的許多架構概念，但新增加的 3D Foveros 封裝是關鍵所在。

在使用 HBM4 的芯片設計中，這種將邏輯芯片與基底芯片粘合在一起的策略也至關重要，據悉，HBM4 需要一個有源基底芯片來確保最佳的信號完整性。

Clearwater Forest 是首款使用通用芯片組互連 Express（UCIe）的大批量芯片，這是一種用于將芯片連接在一起的全新行業接口。

UCIe 是一個不容忽視的關鍵進步：英特爾、AMD、Arm、Nvidia、臺積電、三星和其他 120 家公司都支持該接口，以開源設計實現芯片間芯片到芯片互連的標準化，從而降低成本，促進來自多家芯片制造商的經過驗證的混搭芯片生態系統的發展。

英特爾在 Clearwater Forest 中采用 UCIe 的所有方法，不僅表明這項技術正在快速發展，而且表明英特爾正在引領行業的發展。

后 5N4Y--Intel 14A 工藝

在 5N4Y 圖表之后，英特爾展示了 Intel 14A（1.4nm）工藝，這將是業界首個使用 ASML High-NA EUV 光刻工具的工藝節點。

事實上，英特爾是業內首家獲得尖端 High-NA 工具的公司，而臺積電（TSMC）據說因成本問題推遲到 2030 年才使用這種生產工具。

英特爾沒有透露 14A 的性能或密度目標，但基本可以確認采用下一代 PowerVia 背面供電技術和 RibbonFET GAA 晶體管。

根據英特爾的路線圖，Intel 14A 共有兩個類型，標準的 14A 以及后續擴展的 14A-E。

E 代表功能擴展，是英特爾新方法的一部分，即對現有工藝節點進行不同的定制，以延長其生命周期，類似于臺積電和三星。

英特爾并未公布 Intel 14A 的交付日期，至少也要等到 2025 年，此外消息稱英特爾計劃 2027 年風險生產 14A-E，這意味著首批測試芯片將采用 A0 步進。

媒體認為考慮到英特爾回歸 "Tick-Tock" 式的節奏和 14A-E 的時間安排，我們認為 14A 將于 2026 年問世。

英特爾還將通過新的 "產品線擴展" 來擴展其英特爾 7、英特爾 3 和英特爾 16 節點。英特爾計劃每兩年推出一個新節點，然后每隔一年推出一個產品線擴展，就像以前的 "Tick-Tock" 模式一樣。這些產品線擴展用新的后綴表示。

• 后綴 P 表示節點的新修訂版，性能有所提高；

• 后綴 T 表示配備 TSV 的節點，可與混合粘合 / 3D Foveros 一起使用；

• 后綴 E 表示特殊的新功能，如調整的工作 / 電壓范圍。

英特爾還將推出同時表示性能和特殊功能的 PT 版本，我們預計隨著時間的推移還會出現其他組合版本。這種技術將使英特爾代工廠能夠進一步利用現有節點，為特定客戶提供服務。

英特爾 vs 臺積電 vs 三星制程節點路線圖

國外科技媒體 Tom's Hardware 基于公開信息，匯總了英特爾 vs 臺積電 vs 三星三家代工企業的制程節點路線圖，需要注意的是，它并不包括幾個最重要的 PPAC（功耗、性能、面積和成本）指標，可以看到三家公司基本上都會在某個節點上開辟多個擴展產品。

圖源：Tom's Hardware

早在 2022 年，三星就率先將全柵極（GAA）晶體管推向市場，但其實現的性能并不出色，而且良品率較低，導致其市場份額進一步被臺積電超越。這也表明在半導體代工行業，擁有一項技術并不總能確保成功，實施才是關鍵。

英特爾的 20A 和 18A 配備了 GAA（PowerVia）和背面電源傳輸網絡（BSPDN），英特爾將比臺積電早兩年半掌握背面電源傳輸技術，并將比臺積電早一年半將 GAA 推向市場。

正如我們在三星身上看到的那樣，擁有這些技術并不總能確保獲勝，三星仍是尖端代工行業的一匹黑馬。不過，如果關鍵的 PPAC 指標正確一致，英特爾較早采用這些技術將使其在與臺積電的競爭中占據明顯優勢。

EDA 路線圖

英特爾在 2023 年獲得了四家 18A 大客戶的承諾，其中一家客戶預付了大筆代工產能費用，這意味著該客戶將購買數量巨大的處理器。

微軟也宣布將采用英特爾的 18A 工藝制造芯片，這是業界最大企業之一對英特爾的重大支持。

Intel Foundry Services Accelerator 項目幫助芯片設計人員和公司輕松采用英特爾的制造技術。

該計劃包括分布在四個聯盟中的 34 個合作伙伴：IP、EDA、設計服務和 USMAG（美國軍事、航空航天和政府）。

這些廣泛的合作伙伴包括 EDA 行業的重量級企業，如 Ansys、Cadence、Synopsys、Siemens 和 Keysight，以及廣泛的 IP 合作伙伴，包括 Arm、RISC-V、SiFive、Rambus 等。