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Intel 14nm工艺的过人之处

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-08-28  浏览次数:30
 之前我们详细了解过Intel 14nm工艺的过人之处(详见下文),但那基本只是单一的介绍,没有和其他厂商、其他工艺的正面对比。日本同行PCWatch近日也对Intel新工艺做了一番解析,更加凸显了世界第一芯片巨头的强悍。

Intel 22nm工艺已经率先使用了3D立体晶体管,14nm上将进化到第二代,其他厂商则会陆续上马类似的FinFET,包括台积电16nm、三星/GlobalFoundries14nm

 

来看看几个工艺的间距数据:

Intel 14nm的栅极间距为70nm,内部互联最小间距为52nm,这两项指标分别比22nm缩小了22%、35%。

相比之下,台积电16nm、三星/GF 14nm的栅极间距分别是90nm78nm,前者只相当于Intel 22nm的水平,后者也略弱一些,而内部互联最小间距则都是64nm,相比于Intel大了23

这些间距越小,就可以把晶体管做得更小、更密,对于电路集成度、芯片性能的重要性不言而喻

 


Intel近几代工艺进化史

 

 

Intel 14nm工艺的过人之处

 

Intel曾经自己高调宣扬过,整个世界也都承认,无与伦比的先进制造工艺是这家芯片巨头永远令人眼红的优势。14nm工艺虽然从年初拖到了年底,但到时候仍然是这个地球上最先进的。其他半导体企业纷纷减缓脚步或者合纵连横的同时,Intel仍在坚持独行,仍在引领世界。

随着Broadwell-Y Core M系列初步揭开面纱,Intel也公布了14nm工艺的大量相关资料,介绍了它的发展情况和技术优势。

简单地说:

1、Intel 14nm工艺已经通过各项验证,并在美国俄勒冈、亚利桑那工厂投入了量产,明年还会加入爱尔兰工厂。

2、它使用了第二代Tri-Gate(FinFET)立体晶体管技术,拥有业界领先的晶体管性能、功耗、密度和成本。

3、Broadwell家族将首先采用14nm工艺制造,其后陆续扩展到Intel各条处理器产品线。

4、Intel 14nm不但自己用,还会为很多客户代工大量产品,从高性能到低功耗均可(已拿下Altera、松下)。

事实上,14nm也是迄今为止Intel面临的最艰难的挑战,Intel对此也是很坦诚,并没有遮遮掩掩。根据官方数据,14nm工艺良品率初期低得要命,直到今年第二季度末才达到量产标准,预计2015年第一季度才能追上22nm的水平,后者迄今仍是Intel良品率最高的工艺。

也只有到了2015年上半年,14nm的良品率、产能两个关键指标才能都满足多条产品线的需求。这也正是Broadwell为什么首发只有一个超低压版的Core M系列,更多产品明年才会发布的根本原因。

下边继续跟随Intel的幻灯片,一起看看14nm工艺的神气,尤其是和现有的22nm好好对比对比。

22nm上率先引入了Tri-Gate三栅极立体晶体管技术,堪称半导体历史上的一次革命。虽然带来了晶体管密度等方面的一些问题,导致核心面积过小、发热密度升高,但仍然是大势所趋,其他厂商纷纷引入,不过在名字上都叫做FinFET,异曲同工。

 

 

晶体管鳍片是最能反应该技术进步的地方。鳍片高度从34nm增至42nm(进步比例24%),更高更薄可以改善驱动电流、性能;间距从60nm缩小到42nm(进步比例30%),可以提高集成密度;整体所需鳍片数量减少,可以改进集成密度、降低电容。

 

 

另外,晶体管栅极间距、互联间距也分别缩小到了70nm、52nm,进步比例为22%、35%。

 

鳍片外围覆盖着的(黄色)就是金属栅极。

层连最小间距也从80nm来到了52nm(进步比例35%)。

 

SRAM存储单元的面积,上代是0.108平方微米,现在仅为0.0588平方微米,进步比例达46%,几乎缩小了一半。

 
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