英特尔要改变节奏 提前进入埃米时代？

英特尔公司CEO帕特·基辛格在以“英特尔加速创新”为主题的全球线上发布会中表示：“基于英特尔在先进封装领域毋庸置疑的领先性，我们正在加快制程工艺创新的路线图，以确保到 2025 年制程性能再度领先业界。英特尔正利用我们无可比拟的持续创新的动力，实现从晶体管到系统层面的全面技术进步。在穷尽元素周期表之前，我们将坚持不懈地追寻摩尔定律的脚步，并持续利用硅的神奇力量不断推进创新。”

英特尔公司2021 年 7 月 27日在美国加州圣克拉拉召开了“英特尔加速创新：制程工艺和封装技术线上发布会”。对于蓝色巨人而言，这场发布会的意义非凡，会议涉及的信息量巨大。它公布了最新的制程工艺和封装技术创新路线图，涉及了2025年以后的埃米时代产品路线;并展示了两项突破性制程技术——近十多年来推出的首个全新晶体管架构RibbonFET，以及业界首个背面电能传输网络PowerVia;另外公布了两项3D 封装上的技术Foveros Omni 和 FoverosDirect;甚至英特尔在代工服务（IFS）上也取得了阶段性的结果，首次公布合作客户名单中拥有高通、亚马逊AWS等一大批重量级的名字。

新线路+新工艺，英特尔在埃米时代大门前将加速？

在英特尔公布的最新制程技术路线图上，我们可以看到每个节点的创新技术以及新节点命名的详细信息，特别是在10nm之后，英特尔忽略了进程的命名，而采用了英特尔创造的命名方式：

Intel 7（此前称之为10纳米Enhanced SuperFin）

通过FinFET晶体管优化，每瓦性能[]比英特尔10纳米SuperFin提升约10%- 15%，优化方面包括更高应变性能、更低电阻的材料、新型高密度蚀刻技术、流线型结构，以及更高的金属堆栈实现布线优化。Intel 7将在这些产品中亮相：于2021年推出的面向客户端的Alder Lake，以及预计将于2022年第一季度投产的面向数据中心的Sapphire Rapids。

Intel 4（此前称之为Intel 7纳米）

与Intel 7相比，Intel 4的每瓦性能1提高了约20% ，它是首个完全采用EUV光刻技术的英特尔FinFET节点，EUV采用高度复杂的透镜和反射镜光学系统，将13.5纳米波长的光对焦，从而在硅片上刻印极微小的图样。相较于之前使用波长为193纳米的光源的技术，这是巨大的进步。Intel 4将于2022年下半年投产，2023年出货，产品包括面向客户端的Meteor Lake和面向数据中心的Granite Rapids。

Intel 3

Intel 3将继续获益于FinFET，较之Intel 4，Intel 3将在每瓦性能1上实现约18%的提升。这是一个比通常的标准全节点改进水平更高的晶体管性能提升。Intel 3實现了更高密度、更高性能的库;提高了内在驱动电流;通过减少通孔电阻，优化了互连金属堆栈;与Intel 4相比，Intel 3在更多工序中增加了EUV的使用。Intel 3将于2023年下半年开始生产相关产品。

Intel 20A

PowerVia和RibbonFET这两项突破性技术开启了埃米时代。PowerVia是英特尔独有、业界首个背面电能传输网络，它消除晶圆正面的供电布线需求，优化信号布线，同时减少下垂和降低干扰。RibbonFET是英特尔研发的Gate AllAround晶体管，是公司自2011年率先推出FinFET以来的首个全新晶体管架构，提供更快的晶体管开关速度，同时以更小的占用空间实现与多鳍结构相同的驱动电流。Intel 20A预计将在2024年推出。

尽管英特尔在同制程下的表现都优于对手，比如10nm晶体管指标已经超过了台积电7nm的水平，但对于市场而言，似乎受制程的影响更大。所以这次英特尔跳开了以制程命名的方式，比如Tiger Lkae（10nm Superfin）的下一代10nm Enhanced SuperFin这次就改变为Intel 7，之后英特尔7nm则改变Intel 4，细究英特尔命名上的深意，不难得出，Intel 7≥7nm，英特尔4≥4nm的推测，尽管不会明面上这么宣布，而会体现在每一代产品的参数之上。

另外我们还留意到，英特尔介绍产品性能的首要指标变为了“每瓦性能”，其实英特尔前几代产品也在强调这个参数，这次只是再次指标之下英特尔在能耗比上的优势。在产品线路图上，Intel 7与 Intel 10nm SuperFin 相比，每瓦性能将提升约10%-15%;Intel 4则将拥有前代每瓦性能约 20% 的提升以及芯片面积的改进;Intel 3则较之Intel 4将在每瓦性能上实现约18%的提升……

还有一点，英特尔将在Intel 7上开始引入EUV，并在Intel 4之上完全采用EUV光刻技术，这也是带来Intel 4芯片面积缩小的主要原因。在新产品线路图上，英特尔一改对EUV技术成熟度不信任的态度，全力转向EUV，也跟之前在10nm、7nm上良品率迟迟得不到解决有很大关系。由此我们也能看出，英特尔新CEO上任后，蓝色巨人更加务实，在这两年芯片重要转折的年份上希望占据住更多实地的意图。

Intel 7、Intel 4和Intel 3将分别在2021年、2022 年下半年、2023年下半年投产，我们可以看到英特尔一年一个坚定步伐的节奏，这同样也是坚持摩尔定律的一次表态。而这个路线图的最大的亮点则在于Intel 3之后的Intel 20A，这是英特尔在产品方向上的一次重大变革。

Intel 20A在工艺上彻底放弃了FinFET，转向了GAA晶体管，为了让新芯片在埃米时代落地，英特尔公布了两项两大革命性技术——RibbonFET和PowerVia。RibbonFET是自2011年率先推出FinFET以来，英特尔构建Gate AllAround晶体管的重要技术，它加快了晶体管开关速度，同时实现与多鳍结构相同的驱动电流，而且占用空间更小。PowerVia 是英特尔独有的、业界首个背面电能传输网络，通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。

在2024年推出Intel 20A之后，下一代的技术节点将命名为Intel 18A，第二代GGA晶体管将进一步改进RibbonFET技术，预计2025年之后推出。

借助IDM 2.0 英特尔是否能重回全球前三的代工厂商

英特尔高级副总裁兼技术开发总经理Ann Kelleher博士表示：“英特尔有着悠久的制程工艺基础性创新的历史，这些创新均驱动了行业的飞跃。我们引领了从90纳米应变硅向45纳米高K金属栅极的过渡，并在22纳米时率先引入FinFET。凭借RibbonFET 和 PowerVia两大开创性技术，Intel 20A 将成为制程技术的另一个分水岭。”

在英特尔发布产品路线图之中，公布了一个信息量相当高的内容——高通将采用Intel 20A的产品路线！不难看出，如今市场上排名首位的Fabless厂商还是相当认同英特尔技术路线上的选择和技术底蕴。

一方面，三星顺利流片后，高通对于GAA晶体管路线有着更强的信心，另一方面，在英特尔公面代工IDM2.0计划后，英特尔的技术能力和代工能力均能给高通提供较为稳定的基础。

我们可以看到，英特尔在封装技术一直处于领先地位，这也是选择英特尔代工厂商的最大底气，近年来英特尔在这方面的优势包含：首个2.5D 嵌入式桥接解决方案EMIB、首个 3D 堆叠解决方案Foveros、下一代Foveros技术FoverosOmni和实现了向直接铜对铜键合的转变Foveros Direct。如果要一一了解英特尔这一技术优势，我们需要另开一篇却详细解读，不过需要注意的是FoverosOmni和Foveros Direct将在应用在2023年量产的产品中去，从产品路线图来看，也就是Intel 3。这意味着Intel 3才是英特尔在纳米时代的巅峰产品，也是英特尔恢复竞争优势的最重要技术节点。

高通之外，英特尔还公布了另一个代工合作厂商亚马逊AWS，它将比高通更早，率先成為英特尔的第一个使用英特尔代工服务（IFS）封装解决方案的客户。

能否按产品线路的计划获得High-NA EUV光刻机？

封装技术之外，英特尔公布的另一项信息则给予了Fabless厂商更多信心——英特尔将迅速采用下一代极紫外光刻（EUV）技术的计划，即高数值孔径（High-NA）EUV。甚至在与ASML的合作中，英特尔有望率先获得业界第一台High-NA EUV光刻机。

从质疑EUV到可能率先采用High-NA EUV光刻机，英特尔态度的改变源自加速埃米时代落地的目标，这将是英特尔重回巅峰地位的大计划。我们都知道，3nm工艺结点之后，ASML研发的是新型高数值孔径EUV光刻设备（high NAEUV），它将EUV系统NXE 3400C具有0.33的数值孔径推进至0.55，这也是ASML下一代的NXE5000系列机型。虽然ASM宣布的问世时间为2023年，但实现上业界对它的上市的时间并不乐观，而且在光阻剂、EUV源功率、0.55NA较小的聚焦深度（depth of focus）、透镜的偏振控制、掩膜的制备及设备的成本控制上都有着不小的技术门槛需要迈过。所以是否能赶上2024年的Intel 20A技术节点其实还存在很大不确定性。

当然，值得肯定的是，英特尔在与ASML的合作中取得了相当大的主动性，不然也不会宣传首台High-NA EUV光刻机落户英特尔的巨大利好。

写在最后

今天的发布会，让我们看到一个不那么慢条斯理的蓝色巨人。不管是产品路线还是新技术曝光，英特尔都迫不及待地向世人公布，而且在High-NA EUV光刻机使用上，卡死了ASML的供货门槛。实际上从下一代光刻机的计划供货时间2023年，到英特尔量产Intel 20A的2024年间，仅有一年时间来调试设备和流片，不可谓不紧张，所以我们在今天的文章和段落标题中，都用了问号。当然，不管能不能实现，都代表了英特尔的一代态度——必须树立重回巅峰的目标。

在我看来，英特尔最有可能实现的是代工上的意图，在全球缺芯的大趋势下，是最能为英特尔贡献现金流的项目，也只有代工上获得了更多Fabless用户的认同，才能在产品路线图实现节奏上走得更快更稳。