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上周，英特尔做出了一些重大的改变，涉及即将推出的产品以及未来对公司制造业务的改进将如何进行。这些变化将对我们今后谈论英特尔产品的方式产生重大影响。
几十年前，有一个行业团体负责定义每个新的光刻节点的特征，并就新节点的含义达成共识。以纳米命名节点的实际做法（45nm、32nm、28nm等）这多年来已经脱离了任何客观的衡量标准。如今，台积电、英特尔和三星都对什么是特定的“节点”有不同的标准。台积电的16nm FinFET工艺保留了许多与20nm节点相同的尺寸，但增加了FinFET。然后，12nm是16nm的进一步完善，但它没有提供从20nm到12nm数字减少所意味着的密度改进。公司之间的这些差异就是为什么我们经常会说，英特尔的14nm与台积电的10nm更类似，而其10nm与台积电的7nm更类似。
英特尔用于表明节点改进的新方法承认了这一事实。该公司将从未来的节点中去掉“nm”，而只用数字来称呼它们，Intel 7、Intel 4，依次类推。A代表“Ångström（埃米）”，这是低于纳米的测量单位。1埃米=100皮米（picometer），1纳米=1000皮米。
以前的节点仍将以其原来的命名法来称呼。Tiger Lake仍然被认为是建立在英特尔的10nm工艺上。然而，当Alder Lake推出时，其“Enhanced SuperFin”将不会被标记为10nm++，或+++，或其他什么，它将建立在英特尔7nm之上。英特尔7nm技术，当它到来时，将被称为Intel 4。目前还不清楚Intel 3是否代表精制7nm节点或5nm，但精制7nm似乎更有可能。英特尔的7nm预计在2022年出样，2023年批量出货，而Intel 20A的“突破”预计在2024年上半年。这可能表明一种两级方法，即Intel 3是Intel 4的改进和抛光版本，但不是一个新节点。英特尔也可能首先为移动设备推出20A，而将主机芯片保留在旧节点上，正如它自2014年Broadwell首次亮相以来所做的那样。
将节点重新命名为一个无尺寸的数字对我们来说没有问题。像“7nm”这样的指标本质上已经是无尺寸意义的了。在数字后面加上“nm”，好像节点名称和指标之间有什么关系一样，这很让人困惑，并鼓励人们相信这种关系存在。
根据英特尔的说法，其新的节点名称是基于每瓦特性能的相对改善，而不是原始性能。目前，节点名称没有明确锚定在任何单一的改进指标上（性能、功率或面积）。新的节点一直是代工厂吹嘘其制造能力的场合，但是节点过渡的具体改进对其本身来说是各自又不同。28nm和20nm之间的巨大差距似乎意味着后者将是一个主要的节点，但使用它的公司相对较少。台积电的16nm FinFET（使用与20nm相同的BEOL）是主要节点。AMD在GF从32nm SOI到28nm平面硅的转变并没有对功耗产生重大的净影响，尽管节点数量减少了4个单位。台积电的5nm比其7nm节点在性能和功耗方面有适度的进步，但它的密度增加高达1.8倍，而功耗和性能提升在1.15倍-1.2倍之间。
英特尔将在Intel 4（7nm）引入EUV，并在Intel 3扩大其使用范围。在20A，英特尔将引入ribbonFET。这些是目前台积电和三星也在研究的纳米线和纳米片技术。Intel 3将是该公司最后一次迭代FinFET，英特尔希望到2025年处于“绝对的领先地位”。Intel 4将是Intel 7的全节点的缩减。
PowerVia是英特尔用于电力输送的新技术。与其在晶体管堆栈的顶部运行互连，所有这些电路将移到底部。据英特尔称，这允许芯片的顶部用于信号路由，消除电压下降（相应地提高电源效率），并将允许在总体上使用更密集的信号路由或更快的线速。线速是现代芯片设计中延迟的一个主要来源，所以这里的改进非常有用。
除了PowerVia，英特尔正在开发两种新的3D互连技术。Foveros Omni和Foveros Direct。Foveros Omni以铜柱为特色，将电源转移到Foveros堆栈的顶层die，最大限度地减少了这种粘合的TSV负面影响。Foveros Omni还将使英特尔能够把建立在不同制造工艺上的不同基础节点结合在一起，并提供25微米的焊接凸点。Foveros Direct允许用10微米的凸点直接进行铜-铜键合，提高了整体密度。英特尔没有透露EMIB（其2.5D桥接互连）是否会继续发展。
英特尔将在Intel 4时期引入12层EUV，Intel 3和Intel 20A则未知。英特尔没有像一些竞争对手那样订购大量的EUV机器，但它预计未来将部署HIGH-NA EUV机器。HIGH-NA EUV是Multi-patterned EUV的替代品，有可能英特尔打算在HIGH-NA机器最终可用时进行更大规模的EUV采购。
英特尔的制造能力增强
英特尔正在通过这些公告强调其具有传统的制造能力。这与该公司在2018年的技术日所做的类似，但要注意的是，2021年底/2022年初将是我们第一次看到英特尔当时宣布的一些技术，如Foveros。
英特尔对潜在的代工客户和终端用户隐含的论点是，其10nm的麻烦只是其几十年来卓越执行的偏离，而不是该公司的新常态。在过去的30年里，英特尔领导半导体行业的时间远远超过其落后的时间。任命Pat Gelsinger这样的英特尔内部人士，是英特尔将自己描绘成回归本源的战略的一部分。
但英特尔的目标并不仅仅是回到它的辉煌时代。该公司告诉我们，高级节点，明确包括Intel 3和Intel 20A，将提供给其代工客户。这意味着Foveros、Foveros Omni、Foveros Direct和PowerVia等技术也将被采用。英特尔希望其客户将其与卓越的制造联系起来，无论特定设备内的芯片是否基于x86。为了实现这一目标，它需要提供比竞争对手台积电更有竞争力的解决方案。
早在20世纪90年代中期到21世纪初，英特尔的卓越制造是其长期成功和x86最终统治CPU市场的关键。台积电和三星的能力比那个时代的任何RISC CPU制造商都要强得多，而英特尔则处于相对较弱的地位，但该公司的推出路线图是积极的。
随着进步变得更加困难，光刻技术对每个节点的性能、功率和面积改进的绝对贡献已经开始下降。英特尔决定在强调替代互连技术的同时，最终转向ribbonFET，就是承认了这种趋势。我们不知道Foveros、Foveros Omni或Foveros Direct与台积电的产品相比如何，但英特尔从其新的互连方法中获得的任何优势都可以用来降低x86的整体功耗，提高性能，或者两者兼而有之。
英特尔的Meteor Lake在本季度投入使用。Tape-in意味着为Meteor Lake提供IP块的各个设计小组已经将他们的工作提交给最终产品数据库。这与tape-out不同，后者指的是将完成的设计发送到工厂进行生产。Meteor Lake预计将在2023年推出，所以离商业化还有几年时间。
[参考文章]
Intel Rebrands Its Future Process Nodes, Updates Roadmap — Joel Hruska
