其实早在一个月前,英特尔的Intel4工艺的情报就被陆续爆料出来了,只不过近日在VLSI22论坛上,其详细情报终于解禁,我们也得以看看英特尔版的7nm(Intel4),是否能够对标台积电的4nm,还是说像英特尔官方宣称的那样,2024年以后才会夺回半导体制造霸主的地位?
英特尔版的7nm水平如何?
我们先来看看PPA上的表现,英特尔给出了Intel7与Intel4在高性能单元库上的物理参数(见下图)对比,以英特尔惯用的密度计算方式来看,也就是标准单元高度乘以CPP,Intel4相较Intel7实现了两倍的提升。
Intel4高性能库的密度提升 /英特尔
同时在频率上,相较用于AlderLake的Intel7工艺,Intel4提供8VT的选项(4N+4P),在同等功耗下,芯片频率可以做到高出20%以上。当然了,这个频率提升范围是在2GHz到3GHz的低频范围内,3GHz以上的频率提升大约在10%左右,这也是为何Intel4主要用于Meteor Lake-P这一笔记本CPU平台,至于桌面平台的高频CPU多半不会使用这一工艺。
英特尔从去年开始就在大量采购来自ASML的EUV光刻机,其采购频率和规模差不多与台积电相近了。我们都知道EUV光刻机是当下突破摩尔定律的最大功臣之一,但EUV光刻机也为晶圆厂带来了一些额外的福利,比如英特尔就表示,通过使用EUV光刻机,Intel4简化了工序。
DUV光刻机与EUV的工序对比 / ASML
每一代工艺突破,比如从16nm到10nm,从10nm到7nm,掩模数量都是在增加的。以台积电为例,14nm和16nm的掩模数量大约为60个,10nm大约为78个,7nm就到了87个,这个趋势下去,5nm的掩模数量肯定会破百,但台积电的5nm在EUV光刻机的帮助下,通过单个EUV掩模替换为多个光学掩模,将掩模数量做到了81个。而英特尔这边得到的结果更加喜人,在首次引入EUV光刻机后,Intel4的掩模数量相较Intel7减少了20%,如此一来也将总工序减少了5%。除此之外,Intel4也与现有的先进封装威廉希尔官方网站 兼容,比如EMIB和FOVEROS。
只是Intel3的过渡?
目前已知享受Intel4工艺的似乎只有Meteor Lake这一移动CPU平台,而原定为Intel4的GraniteRapids被移去了Intel3,Sierra Forest也将维持使用Intel3工艺。以此来看,虽然通过EUV光刻机的在制造工艺内的大量使用,为Intel4提供了不错的PPA表现,但其本身还是一个过渡工艺。
虽然有了高性能库,但却缺少了高密度的单元。比如台积电的7nm节点,就根据单元高度的不同,提供HD和HP这两个高密度和高性能的版本。高密度往往意味着更低的功耗,这也是手机SoC和高能效服务器处理器主要选择的单元库。
Meteor Lake / 英特尔
这是因为英特尔并没有在这一工艺节点上提供完全的库或IP,在Meteor Lake上,英特尔只要提供高性能的小芯片CPU即可,而图形GFX部分有可能来自台积电,SoC和IO部分则不会使用Intel4这一工艺节点。
所以Intel4没有全栈I/O,也没有SoC,这也就是为何第六代Xeon处理器GraniteRapids选择了等待Intel3的原因,因为这类处理器需要高密度单元和更优异的I/O。在介绍Intel4时,英特尔不断强调了EUV光刻机应用带来的优势,然而这还是只是英特尔全面EUV的初期,Intel3才是满血的EUV工艺节点,同时也将成为IFS代工服务的首个高性能节点。
结语
英特尔的半导体工艺在更名前,向来都是隔代对标竞品的,在更名后Intel4自然对标的也成了台积电和三星的4nm工艺。从已知的参数来看,三星4nm低于150MTr/mm2的晶体管密度自然是比不了英特尔和台积电的,而Intel4只有高性能库,所以单纯对比晶体管密度的话会有些吃亏,大概在160MTr/mm2左右,还是不如台积电4nm的178MTr/mm2。
所以只有未来的Intel3或许能够达到与台积电N3持平的地步,要谈超越的话,就得等到Intel20A工艺了。这倒不是说Intel4这个过渡工艺毫无可圈可点之处,至少在性能和能耗比上有着可观的提升,目前移动端处理器明显才是英特尔CCG业务的销售量大头,所以Intel4明显是用来走量的,Intel3才是用来和别家打的。
英特尔版的7nm水平如何?
我们先来看看PPA上的表现,英特尔给出了Intel7与Intel4在高性能单元库上的物理参数(见下图)对比,以英特尔惯用的密度计算方式来看,也就是标准单元高度乘以CPP,Intel4相较Intel7实现了两倍的提升。
Intel4高性能库的密度提升 /英特尔
同时在频率上,相较用于AlderLake的Intel7工艺,Intel4提供8VT的选项(4N+4P),在同等功耗下,芯片频率可以做到高出20%以上。当然了,这个频率提升范围是在2GHz到3GHz的低频范围内,3GHz以上的频率提升大约在10%左右,这也是为何Intel4主要用于Meteor Lake-P这一笔记本CPU平台,至于桌面平台的高频CPU多半不会使用这一工艺。
英特尔从去年开始就在大量采购来自ASML的EUV光刻机,其采购频率和规模差不多与台积电相近了。我们都知道EUV光刻机是当下突破摩尔定律的最大功臣之一,但EUV光刻机也为晶圆厂带来了一些额外的福利,比如英特尔就表示,通过使用EUV光刻机,Intel4简化了工序。
DUV光刻机与EUV的工序对比 / ASML
每一代工艺突破,比如从16nm到10nm,从10nm到7nm,掩模数量都是在增加的。以台积电为例,14nm和16nm的掩模数量大约为60个,10nm大约为78个,7nm就到了87个,这个趋势下去,5nm的掩模数量肯定会破百,但台积电的5nm在EUV光刻机的帮助下,通过单个EUV掩模替换为多个光学掩模,将掩模数量做到了81个。而英特尔这边得到的结果更加喜人,在首次引入EUV光刻机后,Intel4的掩模数量相较Intel7减少了20%,如此一来也将总工序减少了5%。除此之外,Intel4也与现有的先进封装威廉希尔官方网站 兼容,比如EMIB和FOVEROS。
只是Intel3的过渡?
目前已知享受Intel4工艺的似乎只有Meteor Lake这一移动CPU平台,而原定为Intel4的GraniteRapids被移去了Intel3,Sierra Forest也将维持使用Intel3工艺。以此来看,虽然通过EUV光刻机的在制造工艺内的大量使用,为Intel4提供了不错的PPA表现,但其本身还是一个过渡工艺。
虽然有了高性能库,但却缺少了高密度的单元。比如台积电的7nm节点,就根据单元高度的不同,提供HD和HP这两个高密度和高性能的版本。高密度往往意味着更低的功耗,这也是手机SoC和高能效服务器处理器主要选择的单元库。
Meteor Lake / 英特尔
这是因为英特尔并没有在这一工艺节点上提供完全的库或IP,在Meteor Lake上,英特尔只要提供高性能的小芯片CPU即可,而图形GFX部分有可能来自台积电,SoC和IO部分则不会使用Intel4这一工艺节点。
所以Intel4没有全栈I/O,也没有SoC,这也就是为何第六代Xeon处理器GraniteRapids选择了等待Intel3的原因,因为这类处理器需要高密度单元和更优异的I/O。在介绍Intel4时,英特尔不断强调了EUV光刻机应用带来的优势,然而这还是只是英特尔全面EUV的初期,Intel3才是满血的EUV工艺节点,同时也将成为IFS代工服务的首个高性能节点。
结语
英特尔的半导体工艺在更名前,向来都是隔代对标竞品的,在更名后Intel4自然对标的也成了台积电和三星的4nm工艺。从已知的参数来看,三星4nm低于150MTr/mm2的晶体管密度自然是比不了英特尔和台积电的,而Intel4只有高性能库,所以单纯对比晶体管密度的话会有些吃亏,大概在160MTr/mm2左右,还是不如台积电4nm的178MTr/mm2。
所以只有未来的Intel3或许能够达到与台积电N3持平的地步,要谈超越的话,就得等到Intel20A工艺了。这倒不是说Intel4这个过渡工艺毫无可圈可点之处,至少在性能和能耗比上有着可观的提升,目前移动端处理器明显才是英特尔CCG业务的销售量大头,所以Intel4明显是用来走量的,Intel3才是用来和别家打的。
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。
举报投诉
-
英特尔
+关注
关注
60文章
9176浏览量
168251 -
台积电
+关注
关注
43文章
5121浏览量
164572 -
光刻机
+关注
关注
31文章
1096浏览量
46216
发布评论请先 登录
相关推荐
英特尔20A、18A工艺流片,台积电面临挑战
英特尔的Intel 20A和Intel 18A工艺已经开始流片,意味着量产阶段已经不远。而2nm工艺和1.8nm工艺的先进程度无疑已经超过了
英特尔发布首款基于Intel4的处理器——Meteor Lake
美国半导体巨头英特尔在9月19日举办的年度创新峰会上发布了最新的PC处理器Meteor Lake,这是英特尔首款采用Intel 4制程工艺打造的处理器。
安装OpenVINO工具套件英特尔Distribution时出现错误的原因?
安装OpenVINO™工具套件英特尔 Distribution时,出现错误: Python 3.10.0.ECHO is off. Unsupported Python version.
发表于 08-15 08:14
英特尔媒体加速器参考软件Linux版用户指南
英特尔媒体加速器参考软件是用于数字标志、交互式白板(IWBs)和亭位使用模型的参考媒体播放器应用软件,它利用固定功能硬件加速来提高媒体流速、改进工作量平衡和资源利用,以及定制的图形处理股(GPU)管道解决方案。该用户指南将介绍和解释如何为Linux* 使用英特尔媒体加速器
发表于 08-04 06:34
Intel自曝:3nm工艺良率、性能简直完美!
Intel将在下半年发布的Meteor Lake酷睿Ultra处理器将首次使用Intel 4制造工艺,也就是之前的7nm,但是Intel认为它能达到
MLCC龙头涨价;车厂砍单芯片;台积电28nm设备订单全部取消!
季度里,来自中国市场的营收将大幅增长。
【三星4nm良率接近台积电,开始提供MPW服务】
韩国业界指出,近期三星4nm良率大幅改善,与
发表于 05-10 10:54
评论