密度最高晶圆英特尔10纳米“Cannon Lake”全球首发 9月19日

9月19日，“英特尔精尖制造日”活动在北京举行。英特尔公司执行副总裁兼制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith全球首次展示“Cannon Lake”10纳米晶圆，它拥有世界上最密集的晶体管和最小的金属间距，从而实现了业内最高的晶体管密度，领先其他“10纳米”整整一代。

10纳米中国首发，技术领先

英特尔10纳米工艺采用第三代 FinFET（鳍式场效应晶体管）技术，其使用的超微缩技术(hyper scaling)，充分运用了多图案成形设计(multi-patterning schemes)，助力英特尔延续摩尔定律的经济效益，从而推出体积更小、成本更低的晶体管。英特尔10纳米制程将用于制造英特尔全系列产品，以满足客户端、服务器以及其它各类市场的需求。

单个晶体管成本

英特尔10纳米制程的最小栅极间距从70纳米缩小至54纳米，且最小金属间距从52纳米缩小至36纳米。尺寸的缩小使得逻辑晶体管密度可达到每平方毫米1.008亿个晶体管，是之前英特尔14纳米制程的2.7倍。

相比之前的14纳米制程，英特尔10纳米制程提升高达25%的性能和降低45%的功耗。增强版的10纳米制程可将性能再提升15%或将功耗再降低30%。

工艺提升

英特尔晶圆代工业务通过两个设计平台——10GP（通用平台）和10HPM（高性能移动平台），向客户提供英特尔10纳米制程。这两个平台包括已验证的广泛硅IP组合、ARM库和POP套件，以及全面整合的一站式晶圆代工服务和支持。

拨开迷雾，看清半导体制程节点命名

英特尔联合创始人戈登·摩尔在半世纪前提出的摩尔定律，是指每代制程工艺都要让芯片上的晶体管数量翻一番。

纵观芯片每代创新历史，业界一直遵循这一定律，并按前一代制程工艺缩小约 0.7倍来对新制程节点命名，这种线性微缩意味着晶体管密度翻番。因此，出现了90纳米、65纳米、45纳米、32纳米——每一代制程节点都能在给定面积上，容纳比前一代多一倍的晶体管。

但是最近，也许是因为制程进一步的微缩越来越难，一些公司背离了摩尔定律的法则。即使晶体管密度增加很少，或者根本没有增加，但他们仍继续为制程工艺节点命新名。结果导致这些新的制节点名称根本无法体现位于摩尔定律曲线的正确位置。

行业亟需一种标准化的晶体管密度指标，以便给客户一个正确的选择。因此，英特尔重新启用了曾经流行但一度“失宠”的一个计算公式，它基于标准逻辑单元的晶体管密度，并包含决定典型设计的多个权重因素。尽管任何设计库中都有很多标准单元的选择，但是可以拿出一个普及的、非常简单的单元——2输入 NAND单元（4个晶体管），以及一个比较复杂、但也非常常见的单元：扫描触发器（SFF）。这能够推导出之前被接受的晶体管密度测量公式。

每个芯片制造商在提到制程节点时，都应披露用这个简单公式所测算出的MTr/mm2 （每平方毫米晶体管数量（单位：百万））单位中逻辑晶体管密度。逆向工程公司可随时验证这个数据。

但还有一个重要的指标也不能忽略：SRAM单元尺寸。由于不同的芯片中有各种SRAM到逻辑的比率，最好在NAND+SFF密度指标旁边，分别标注SRAM单元尺寸。

通过采用这个计算公式，行业可以厘清制程节点命名的混乱状况，从而专心致志推动摩尔定律向前发展。

英特尔创新技术研发前瞻

英特尔高级院士兼英特尔公司制程架构与集成总监马博（Mark Bohr）介绍了英特尔一些热点前沿研究项目：

纳米线晶体管被认为是未来技术的一种选择，因为纳米线的结构可提供改进通道静电，从而进一步实现晶体管栅极长度的微缩。

硅是MOSFET通道中经常使用的材料，但是III-V材料（如砷化镓和磷化铟）改进了载流子迁移率，从而提供更高的性能或者能够在更低的电压和更低的有功功耗下运行晶体管。

硅晶片的3D堆叠有机会实现系统集成，以便把不同的技术混装到一个很小的地方。多种不同的高密度内存选择，其中包括易失性和非易失性存储技术，正在探索和开发中。

对于精尖制程技术来说，微缩互联和微缩晶体管一样重要。新的材料和图案成形技术正在探索中，以支持高密度互联。

极紫外（EUV）光刻技术：采用13.5纳米波长。由于当今的193纳米波长工具已达到其微缩极限，该技术正在研发中以实现进一步的微缩。

自旋电子是一种超越CMOS的技术，当CMOS无法再进行微缩的时候，这是一种选择，可提供非常密集和低功耗的电路。

神经元计算是一种不同的处理器设计和架构，能够以比当前计算机高得多的能效执行某些计算功能。

大举进军代工市场

英特尔公司技术与制造业事业部副总裁、晶圆代工业务联席总经理Zane Ball介绍了与ARM合作的最新进展，指出基于英特尔10纳米制程的ARM产品得到了迅速发展。英特尔将以开放的态度大举进军代工市场，甚至不排除为友商提供代工服务。

紫光集团旗下展讯公司采用基于英特尔制程工艺，性能提升了50%。

自2008年推出单个22纳米技术平台产品以来，英特尔晶圆代工业务不断发展，为客户提供高级技术与IP，以支持最为严苛的世界一流设计的实现。

英特尔晶圆代工业务基于其先进的22纳米、14纳米和10纳米技术，提供了完整的一系列平台。这些平台构建于英特尔全球领先的制程技术之上，在过去15年来引领了行业创新。此外，代工业务生态系统为这些平台提供全面的支持，包括完整的行业标准IP组合以及经过认证的电子设计自动化(EDA)工具流。

目前，英特尔提供多种最先进的半导体技术平台，包括旨在向所有市场普及FinFET技术的全新22FFL平台，以及能够为行业带来最佳功耗、性能和面积(PPA)的最先进、最高性能的10纳米技术等。此外还提供领先的差异化IP，如56Gbps PAM4 SerDes和创新的EMIB等。EMIB提供了卓越的2.5D封装能力。

所有这些技术均通过一个垂直集成的“一站式商店”交付，不仅能够确保为客户带来协同优化程度最高的平台技术和IP，以及卓越的质量和可靠的制造服务，同时还让客户可以使用到全面集成的封装、装配与测试服务。

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