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Intel PowerVia背面供电测试成功!“2nm”工艺见、频率提升6%

快科技 2023-06-07 10:29 发文

2021年,Intel宣布了全新的制造工艺路线图,包括Intel 7、4、3、20A、18A,其中20A、18A将引领进入埃米时代,并同时采用PowerVia背面供电、RibbonFET全环绕栅极两大全新技术。

Intel官方宣布,率先在代号为“Blue Sky Creek”产品级测试芯片上实现了背面供电技术,将于2024年上半年在Intel 20A工艺节点上正式落地。

传统的正面供电技术,信号走线、供电走线都位于晶圆的正面,需要共享甚至争夺每一个金属层的资源,必须竭力扩大金属层引脚间距,进而增加成本和复杂度。

背面供电技术,则将信号走线、供电走线分离,后者转移到晶圆背面,可以分别单独优化,带来更高性能、更低成本,不过也面临良品率、可靠性。散热、调试等各方面的挑战。

为了加速研发,Intel选择了PowerVia、RibbonFET两项技术分开研发的方式,率先推进的就是PowerVia。

Intel通过测试证实,PowerVia技术确实能显著提高芯片的使用效率,大部分区域的标准单元利用率都超过了90%,同时晶体管体积大大缩小,单元密度大大增加,因此能显著降低成本。

同时,PowerVia已在测试中达到了相当高的良率和可靠性指标,证明了这一技术的预期价值。

测试还显示,PowerVia将平台电压降低了30%,并带来了6%的频率增益。

为了应对这种全新的晶体管供电方式,Intel开发了全新的散热技术,展示了良好的散热特性,可避免出现过热。

同时,调试团队也开发了新技术,确保这种新的晶体管设计结构在调试中出现的各种问题都能得到适当解决。

根据此前披露的信息,Intel PowerVia技术的测试芯片采用了Intel 4制造工艺,22个金属层,单个核心面积仅为2.9平方毫米,1.1V电压下达到了3GHz频率。

作为全球晶圆代工一哥,台积电不仅是产能最大的,也是技术最先进的,而且没有厂商可与之相比,实力强大到可以在当前熊市周期继续涨价,明年先进工艺预计会再涨3-6%价格。

台积电当前最先进的工艺是3nm节点,去年底量产,苹果明天的WWDC发布会上可能会有3nm工艺N3生产的M3处理器,如果没有那就是秋季的iPhone 15所用的A17处理器首发3nm了。

3nm工艺之后,台积电还有2nm工艺N2,这一代会放弃FinFET晶体管工艺,转向GAA晶体管,相较于N3E工艺,N2在相同功耗下速度增快10%-15%,或在相同速度下功耗降低25%-30%,不过晶体管密度提升就只有10-20%了。

台积电2nm工艺预计会在2025年量产,2024年就要小规模量产,而试验性生产更早,今年就已经安排上了,近期就会在竹科基地建立小量试产生产线,目标今年试产近千片。

试产顺利的话,台积电2nm将导入后续建设完成的竹科宝山晶圆20厂,由该厂团队接力冲刺2024年风险试产与2025年量产目标。

至于台积电的2nm客户,除了惯例的苹果之外,这次还会多出英伟达参与,这让人很意外,很有可能是英伟达未来的AI、HPC高性能芯片,毕竟今年之后需求更高。

从2022年下半年以来,全球搬到套行业持续2年多的大牛市转向了熊市周期,各种芯片库存积压,不得不大幅降价,台积电的芯片代工也难免受到了影响,然而在如此逆风下,台积电明年1月份调涨先进工艺代工价格。

来自行业消息人士的爆料称,虽然目前市场需求较弱,下半年景气依然不明,但台积电最终还是决定涨价,主要针对先进工艺,2024年1月起涨价3%到6%不等。

具体的涨幅每家客户都不一样,主要看工艺、订单量及合作亲密关系,简单来说就是工艺越先进,给台积电的订单越多,双方的合作越好,涨价幅度就会少一点,否则就会多一点。

虽然台积电具体调涨的工艺没说,但先进工艺一般是指14nm以下工艺,考虑到现实使用的情况,主要就是7nm、5nm及刚刚量产的3nm等节点了,还有衍生出来的工艺,比如6nm、4nm等。

这些工艺的客户主要是苹果、联发科、AMD、英伟达、高通与博通等,最终涨价多少就要看他们的面子了。

即便市场不景气,台积电之所以这么有底气涨价,说到底还是先进工艺代工上别的厂商没得选,尤其是2024年苹果、高通、联发科、英伟达、AMD等会转向3nm工艺,三星的3nm宣传了这么久,实际量产没多少,良率及产能一直让人担心。

前几天英伟达CEO黄仁勋谈到台积电时就提到了他们的两大优势,一个是巨大的产能,一个是灵活的敏捷性,表态下一代GPU芯片还是交给台积电来代工。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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