在半導體制程技術(shù)的前沿，英特爾正穩步推進(jìn)其“四年五個(gè)制程節點(diǎn)”計劃，加速實(shí)現在2025年推出尖端的制程節點(diǎn)Intel18A。今天，我們將介紹英特爾的兩項突破性技術(shù)：RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管和PowerVia背面供電技術(shù)。這兩項技術(shù)首次成功集成于Intel20A制程節點(diǎn)，也將用于Intel18A。RibbonFET：柵極“環(huán)抱”晶體管通過(guò)RibbonFET晶體管，英特爾實(shí)現了全環(huán)繞柵極(GAA)架構。在晶體管中，柵極扮演著(zhù)關(guān)鍵的開(kāi)關(guān)角色，控制著(zhù)電流的流動(dòng)。RibbonFET使得柵極能夠全面環(huán)繞帶狀的晶體管溝道，這一創(chuàng )新帶來(lái)了三大優(yōu)勢：?節約空間：晶體管溝道的垂直堆疊，相較于傳統的水平堆疊，大幅減少了空間占用，有助于晶體管的進(jìn)一步微縮;RibbonFET晶體管與FinFET晶體管(鰭式場(chǎng)效應晶體管)的對比示意圖?性能提升：柵極的全面環(huán)繞增強了對電流的控制，無(wú)論在何種電壓下，都能提供更強的驅動(dòng)電流，讓晶體管開(kāi)關(guān)的速度更快，從而提升晶體管性能;?靈活設計：晶體管溝道可以根據不同的應用需求進(jìn)行寬度調整，為芯片設計帶來(lái)了更高的靈活性。PowerVia：從“披薩”到“三明治”的轉變PowerVia背面供電技術(shù)改變了芯片布線(xiàn)的邏輯。傳統上，計算機芯片的制造過(guò)程類(lèi)似于制作“披薩”，自下而上，先制造晶體管，再構建線(xiàn)路層，同時(shí)用于互連和供電。然而，隨著(zhù)晶體管尺寸的不斷縮小，線(xiàn)路層變得越來(lái)越“擁擠”，復雜的布線(xiàn)成為了性能提升的瓶頸。英特爾通過(guò)PowerVia實(shí)現了電源線(xiàn)與互連線(xiàn)的分離。首先制造晶體管，然后添加互連層，最后將晶圓翻轉并打磨，以便在晶體管的底層接上電源線(xiàn)。形象地說(shuō)，這一過(guò)程讓芯片制造更像是制作“三明治”。PowerVia革新了晶體管的布線(xiàn)方式背面供電技術(shù)讓晶體管的供電路徑變得更加直接，有效改善了供電，減少了信號串擾，降低了功耗。測試顯示，PowerVia能夠將平臺電壓降低優(yōu)化30%。同時(shí)，這種新的供電方式還讓芯片內部的空間得到了更高效的利用，使得芯片設計公司能夠在不犧牲資源的前提下提高晶體管密度，顯著(zhù)提升性能。測試結果表明，采用PowerVia技術(shù)可以實(shí)現6%的頻率增益和超過(guò)90%的標準單元利用率。Intel20A和Intel18A的技術(shù)演進(jìn)半導體技術(shù)的創(chuàng )新是一個(gè)不斷迭代的過(guò)程。在Intel20A制程節點(diǎn)上，英特爾首次成功集成了RibbonFET和PowerVia這兩項突破性技術(shù)?；贗ntel20A的技術(shù)實(shí)踐，這兩項技術(shù)將被應用于采用Intel18A制程節點(diǎn)的首批產(chǎn)品：AIPC客戶(hù)端處理器PantherLake和服務(wù)器處理器ClearwaterForest。目前，新產(chǎn)品的樣片已經(jīng)出廠(chǎng)、上電并成功啟動(dòng)操作系統，預計將在2025年實(shí)現量產(chǎn)。Intel18A晶圓此外，這兩項技術(shù)也將通過(guò)Intel18A向英特爾代工(IntelFoundry)的客戶(hù)提供。Intel18A的D0缺陷密度低于0.40，顯示出其在晶圓廠(chǎng)中的生產(chǎn)狀況良好，良率表現優(yōu)秀。今年7月，英特爾還發(fā)布了Intel18A制程設計套件(PDK)的1.0版本，得到了生態(tài)系統的積極響應。