真正意义上的超级10nm领先对手？1平方毫米堆积1亿晶体管

　　英特尔此前已经谈论过多次 10 纳米的 Cannon Lake 芯片了，每一次对于发布时间都有一种新的说法。今年年初的时候曾表示，公司对 10 纳米很有信心，不出意外 Cannon Lake 会出现在今年的 2 合 1 设备上。

　　上周二，英特尔也抢了一回头条，因为芯片巨头逻辑技术部门副主席Kaizad Mistry宣布，他们已经有能力在1平方毫米中塞下1亿个晶体管，“绝对是行业历史上史无前例的。”对，这也可以算是个“里程碑”式的进步。

　　在同等面积内塞入更多晶体管意味着电路设计能得到有效瘦身，不但能降低芯片制造成本，还意味着在同等体积上，芯片能获得更多功能。

　　这条“里程碑”式的新闻诞生于英特尔首届“技术与制造日”活动，在这次活动上，我们不但得以一窥芯片巨头的芯片布局和封装技术，还听到了一个振奋人心的论断——摩尔定律未死，至少对英特尔是这样的。

　　“1平方毫米中塞下1亿个晶体管”只是个文艺的说法，用专业名词来讲，这就是我们早就耳闻无数次的10nm。

　　什么？这也叫里程碑？搭载骁龙835（10nm）的GalaxyS8都快上市了拜托。不过，英特尔还真不服气，它认为现在友商口中的所谓10nm已经是用过了美图秀秀的磨皮版，掩盖了栅极间距、晶体管密度等关键指标，自家14nm工艺足以媲美那些所谓的10nm了。

　　今年一月份在总结英特尔10nm芯片路线图时，芯片巨头还没有公开晶体管的具体尺寸。不过本周，最终数据终于出炉了，英特尔的10nm节点将鳍片间距做到了34nm，而最小金属间距则做到了36nm（这两个数据在14nm节点时分别为42nm和52nm）。

　　在这次活动上，MarkBohr（工艺架构与整合资深研究员）直接换了个打法，英特尔不想再和三星、台积电玩“数字”游戏了，以后英特尔要用密度度量法来定义工艺节点。

　　如果采用这种标准来计算，英特尔最近几年都是两倍两倍的提升晶体管密度。举例来说，22nm进化为14nm的时候，晶体管密度提升了2.5倍，14nm进化为10nm时，密度则又提升了2.7倍。最重要的是，10nm芯片在运算速度和功耗上有了较大进步（Bohr更看重后者的表现）。

　　不过，英特尔这种度量方法到底能不能在整个业界推行现在还是个未知数。

　　EETimes采访了多位业内人士，一位不具名的台积电发言人表示：“英特尔怎么算的算数让我有些晕。举例来说，它们第一代14nmBroadwell芯片每平方毫米有1840万个晶体管，但换了新的度量方式，晶体管怎么突然变成3750万了？英特尔是在玩文字游戏吧？”

　　因此，英特尔口中的1亿个晶体管还是可以挑出些刺的。不过，芯片巨头依然强调每次技术节点升级就能让同等面积下晶体管数量翻番的概念，英特尔将这种升级策略称之为“超标度”。

　　英特尔的RuthBrain表示，在14nm芯片上，公司开始使用名为自对准双重曝光工艺（SADP）的技术。SADP是多重成像技术的一种，通过该技术芯片就能继续用193nm沉浸式光刻技术生产了。

　　Brain认为其他公司的多重曝光技术更加简单，光刻时会发生些许偏离。需要注意的是，这项技术的关键是光刻机在每次曝光时都找准同一地点，一旦出现偏差，芯片表现和良率都将受到影响，而SADP技术能回避这一问题。

　　在10nm芯片上，英特尔又用上了自对准四重曝光工艺（SAQP），未来该技术将继续用在芯片巨头的7nm芯片中。

　　当然，未来极紫外光刻技术（EUV）可能也会进入芯片制造领域，原本的193nm紫外光将缩小到13.5nm。

　　在介绍新的技术突破时，工程师总喜欢轻描淡写期间遇到的困难。“摩尔定律有趣的地方就在于它的实现看起来命中注定，但其中的艰难很难用言语来描述，想不断突破必须有创新。”Mistry说道。

　　Mistry表示，眼下FinFET晶体管还是业内标杆，但2011年可能就会过时。“在芯片行业，每前进一步都非常困难，但一旦做成了，就变成了理所当然，这就是摩尔定律的魔力。”

　　

　　超级10nm领先一切对手 性能升25%功耗降45%

　　最近英特尔又发话了，声称 Cannon Lake 将是公司的黄金产品，工艺制程上远胜于激进的三星和台积电。

　　按照英特尔的说法，Cannon Lake 是超浓缩的产品，晶体管数量可以是上一代的两倍，而在这一优势下，将有助于 CPU 性能提升 25% 左右，并且功耗降低至少 45%。英特尔称，年底上市的 10 纳米芯片在 1 平方毫米内可以塞进 1 亿个晶体管，鳍片间距做到34nm，最小金属间距则做到 36nm。

　　很显然，英特尔将摩尔定律的希望寄托到了 Cannon Lake 身上，毕竟按照该定律，集成电路的晶体管数量大约每两年增加一倍。虽然摩尔定律在大多数分析看来已经死亡，而且英特尔也将芯片真正更新换代的周期调整到了 36 个月，但现在英特尔依然对该定律的前景看好。

　　“英特尔将延续摩尔定律。” 这是英特尔在近日 Technology and Manufacturing Day 活动上通过 PPT 所表达的态度，不过没有强调定律的内容，而是更多的谈及了经济学，声称保持在合理价格范围内，自己可以提供越来越强大的芯片。

　　英特尔还确认，接下来 10 纳米芯片也会分为三步走，分别是 10 纳米、10 纳米+ 和 10 纳米++，走完这三步才会进入到 7 纳米工艺制程。其中 10 纳米 + 工艺相比 10 纳米 CPU 性能再次提升 15%，且功耗再降低 30% 左右。