英特爾在日本VLSI研討會上展示了即將推出的Intel 18A工藝的詳細情況,該工藝節點將取代Intel 3節點,提供更好的時鐘和電壓調節,計劃于2025年下半年進入大規模生產,預計Panther Lake客戶端處理器以及Clearwater Forest至強處理器將會采用該工藝節點。

Intel 18A工藝節點結合了RibbonFET(GAA環繞柵極晶體管)和PowerVia(背面電源傳輸),從而形成全新的金屬堆疊架構。RibbonFET采用改進的柵極靜電特性,相對于FinFET單位面積有效寬度更大、單位面積寄生電容更小,并且有更好的靈活性。

Intel還在RibbonFET上改進了靈活性設計,較原本的FinFET更優秀,為180H和160H庫引入了多種帶狀寬度,透過DTCO優化邏輯功耗、漏電與性能,并為SRAM設計了專門優化的帶狀寬度以優化位單元性能,所有這些都增強了Intel 18A制程上制造的下一代芯片的性能和設計能力。

Intel 18A所使用的PowerVia技術也將有助于改善下一代晶體管的功率傳輸,改技術采用背面電源信號線而非正面電源信號線。這線新線路被分離并分別進行最佳化,從而實現更高的邏輯密度、更好的標準單元利用率、更低的信號RC、減少電壓降并提高設計彈性。

透過這些改進,在同功率下Intel 18A將比Intel 3提供至少15%的性能提升。同樣是1.1V電壓下,Intel 18A可提供比Intel 3工藝高出25%的頻率,并且還支持低于0.65V的低電壓下運行,在同頻率下可降低38%的功耗。

在提升晶體管密度方面,Intel 18A通過背面供電技術,在電源利用率上提升了8~10%,并將最壞情況下的IR壓降減少到原來的1/10。

與Intel 3相比,Intel 18A的單元高度在使用高性能設計時從240nm降低至180nm,采用高密度設計則從210nm降低至160mm,而M0/M2間距從30/42nm變成了32/32nm,正面金屬層數從Intel 3的12~19層減少到11~16層,并增加了三個背面金屬層以支持PowerVia。

M1至M10層的間距已從60nm縮小至32nm,之后在上層再次放寬。M0至M 層采用低數值孔徑EUV曝光技術,將所需光罩數量減少了44%,并簡化了制造流程。

最后在SRAM擴展方面,Intel 18A的HCC SCRAM密度較Intel 3提升了30%,提供HCC 0.0230um2和HDC 0.0210um2 SRAM。此外Intel 18A工藝并不會止步于此,他們還有更多的制程升級,包括18A-P和18A-PT,將在Direct Connect 2025上發布,并計劃在2026至2028年間推出,Intel也希望客戶利用這些制程進行芯片生產。





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