英特尔代工上周发布了英特尔14A工艺设计套件(PDK)0.9版,这是下一代制造技术发展中的重要里程碑。该公司表示,生产节点正达到该开发阶段预期的性能和良率成熟度,相关结果已得到硅验证。英特尔计划在2027年第一季度发布PDK 1.0,这将验证该技术是否具备大批量制造(HVM)准备条件。
14A PDK 0.9版发布
工艺设计套件包含晶体管模型、设计规则及其他信息,使芯片设计商能够使用电子设计自动化(EDA)工具为特定制造工艺开发产品。PDK的准确性和质量对于模拟芯片制造后的表现至关重要;PDK 0.9的发布尤其重要,因为它基于实际硅片测量结果,而非理论模型或仿真,向客户呈现英特尔14A的特性。在这一阶段,客户可以更充分地相信该技术在性能和功耗方面满足要求,从而推进产品开发。
英特尔表示,PDK 0.9让客户能够开发目标在工艺获得认证前后进入风险生产的设计;如果PDK准确反映已制造硅片的特性,许多情况下芯片开发者可以大幅减少从首次流片到量产之间的硅片修订次数。当然,PDK 0.9可用并不意味着英特尔14A已经准备好甚至接近量产,因为公司预计只会在2027年第一季度的某个时间通过PDK 1.0验证大批量制造准备情况。同时,这也不意味着14A会在2027年初进入量产,因为英特尔自身预计将在2027年下半年先为其产品进行风险生产,随后于2028年开始使用14A工艺技术进行量产。
英特尔代工前端技术开发公司副总裁兼总经理Ben Sell表示:“从客户角度来看,PDK 0.9让客户有信心基于英特尔14A设计产品,因为该技术正达到该开发阶段预期的行业标准性能和良率成熟度,并有基于硅验证的支持。”
在18A基础上演进
英特尔14A建立在英特尔18A引入的架构基础之上,同时纳入多项重大增强,包括第二代RibbonFET 2全环绕栅极(GAA)晶体管、PowerDirect背面供电(可直接将电力输送到晶体管源极/漏极区域,而无需使用PowerVia所采用的TSV等中间连接),以及Turbo Cells(旨在加速CPU和GPU中时序关键路径的高性能标准单元),为芯片设计者提供更多提升性能并优化能效的方式。由于英特尔此前已概述这些技术的优势,最新公告未提供有关英特尔14A晶体管性能、功耗或晶体管密度的更新数据。
除了晶体管、供电和互连技术方面的改进,英特尔还利用其在英特尔18A生产中积累的12个月制造经验,加速14A成熟。具体而言,公司表示已加大对在线缺陷检测、建模和仿真的投入,以在开发周期更早阶段识别潜在制造问题。这些举措旨在改善制造良率、工艺波动性,并最终改善晶体管性能、缩短生产周期。英特尔还表示已推出若干战略举措以加速技术开发,但未量化其影响。
新合作模式
另一个重要变化涉及英特尔与设备和材料供应商的关系。公司表示已调整合作模式,使技术开发团队和外部供应商在工艺开发周期更早阶段参与。紧密合作的目标是在技术进入量产后成为良率提升障碍之前,解决制造缺陷并提升设备能力。英特尔还与供应商定期举行良率峰会,以加快关键开发目标的进展。
Sell表示:“这要求我们与设备和材料供应商的合作模式不断演进,也要求我们的技术开发负责人更早与供应商接触,以推动缺陷和设备能力方面的改进。”
这种早期合作的一个额外好处是,设备和材料供应商可能将英特尔的需求纳入其标准产品和开发路线图。这可能使英特尔相对竞争对手获得优势;竞争对手要么必须让制造工艺适配围绕英特尔需求优化的设备,要么必须与供应商合作从零开始开发替代方案。
历史上,英特尔经常为半导体制造技术指明方向,其他芯片制造商随后采用类似方法。一个显著例外是浸没式DUV光刻,英特尔在台积电之后采用了该技术,而台积电曾主导浸没式DUV光刻的开发。通过更早接触设备和材料供应商,英特尔可能重新获得其对行业标准制造解决方案发展的部分历史影响力,尽管这一点的重要性不应被高估。
扩展设计生态
与此同时,英特尔继续扩展其14A技术的设计生态。楷登电子与英特尔建立了设计-技术协同优化(DTCO)合作,聚焦下一代AI驱动设计工具和知识产权;是德科技、西门子和新思科技已宣布针对该工艺的设计工具认证。英特尔还与其他软件开发者和IP供应商合作,验证潜在代工客户所需的设计流程和可复用构建模块。
英特尔表示,客户对14A开发进展的反馈令人鼓舞。然而,公司尚未披露任何承诺使用该技术制造产品的客户,也未公布客户流片或具体制造协议,这在代工行业中属于常态。对英特尔代工而言,吸引外部客户仍然尤为重要,因为现代先进制程技术的开发成本只有在用于制造数亿颗芯片时才能收回,远超英特尔目前的销量。同时,英特尔代工在先进制造技术上的商业成功不仅取决于晶体管性能和制造良率,也取决于其交付可预期开发进度的能力。
展望未来,英特尔计划继续提升14A的性能、良率、波动性和制造周期时间,但目前未披露具体目标。英特尔还计划在初始技术可用后,为14A-E和14A-P节点提供进一步工艺增强和性能优化。但这些节点的确切时间表目前尚不清楚。
英特尔代工设计技术平台组织公司副总裁兼总经理Ali Farhang表示:“我们的下一个重要里程碑是英特尔14A PDK 1.0,预计将在2027年第一季度推出。我期待在未来版本中保持这一质量水平,并以客户为先的理念兑现承诺,持续赢得客户信任。”
来源: 海外媒体
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