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專訪英特爾宋繼強(qiáng):除了使用最先進(jìn)的光刻機(jī),英特爾制程反超臺積電還有哪些招數(shù)?
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呂棟lvdong@guancha.cn
最后更新: 2024-05-08 23:11:36【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】
在半導(dǎo)體領(lǐng)域,英特爾一直是無法忽視的存在,無論是X86還是CPU,都是這個(gè)美國芯片巨頭亮眼的名片。不夸張地說,英特爾的發(fā)展史,基本上可以代表整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展史。
但近些年,英特爾在強(qiáng)手如云的半導(dǎo)體行業(yè)卻頻頻失意。首先是制造工藝推進(jìn)不順,導(dǎo)致先進(jìn)制程被臺積電反超,這不僅讓英特爾被調(diào)侃為“牙膏廠”,也讓AMD等對手趁機(jī)借助臺積電的先進(jìn)制程“蠶食”英特爾的份額,就連蘋果也“一氣之下”轉(zhuǎn)投Arm陣營,自研CPU。
在最近這輪大模型爆火的過程中,英偉達(dá)憑借在GPU領(lǐng)域的地位出盡了風(fēng)頭。要知道,三年前英偉達(dá)才首次實(shí)現(xiàn)對英特爾市值的反超,如今英偉達(dá)市值已突破萬億美元,8倍于英特爾。盡管大模型仍然離不開CPU,但相比于“出圈”的英偉達(dá),英特爾這輪存在感的確不高。
不可否認(rèn),放在當(dāng)下,英特爾依然是半導(dǎo)體行業(yè)的重量級選手,但行業(yè)內(nèi)外更關(guān)注的是,這個(gè)昔日的“芯片王者”如何才能重回巔峰。就在上個(gè)月,英特爾宣布調(diào)整產(chǎn)品業(yè)務(wù)部門與制造部門間的合作方式,將制造部門的損益單獨(dú)核算,目標(biāo)是2030年成為第二大外部代工廠。
而根據(jù)第三方數(shù)據(jù),今年一季度,臺積電在全球晶圓代工領(lǐng)域的份額超過60%,三星的份額雖然出現(xiàn)明顯下滑,但仍有12.4%,并且臺積電和三星已經(jīng)宣稱實(shí)現(xiàn)了3nm制程的量產(chǎn)。在這個(gè)“老三只能喝西北風(fēng)”的芯片代工行業(yè),英特爾如何從對手那里爭奪客戶,也成為外界關(guān)注的焦點(diǎn)。
針對英特爾目前的行業(yè)處境,以及該公司未來如何實(shí)現(xiàn)重要目標(biāo)等相關(guān)話題,觀察者網(wǎng)近期對英特爾研究院副總裁、英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)進(jìn)行了深度對話,他在對話過程中詳細(xì)闡述了英特爾重回行業(yè)領(lǐng)先地位的關(guān)鍵點(diǎn),以及對英特爾堅(jiān)持IDM模式的思考。
英特爾中國研究院院長宋繼強(qiáng)
以下是對話實(shí)錄:
觀察者網(wǎng):長期以來,英特爾都是半導(dǎo)體市場的主要參與者。但在近些年,臺積電在制程上超越了英特爾,Arm架構(gòu)CPU的成長勢頭也很快,同時(shí)英偉達(dá)也在不斷憑借GPU搶走英特爾的存在感。在您看來,英特爾未來如何才能重返巔峰,或者說重現(xiàn)往日輝煌?
宋繼強(qiáng):首先,制程上的領(lǐng)先地位是一定要拿回來的,因?yàn)檫@個(gè)是基礎(chǔ)。很多架構(gòu)優(yōu)化帶來的效果,比制程帶來的效果要少很多。一旦前進(jìn)到一個(gè)新的制程節(jié)點(diǎn),它自然而然就可以幫你提高很多計(jì)算效率,降低功耗和最后的成本,因?yàn)槌杀救Q于芯片的面積,這是很清楚的。
前些年英特爾在制程方面,尤其是14nm到10nm的過程中產(chǎn)生一些滯后,這基本是由于英特爾在使用EUV極紫外光刻機(jī)技術(shù)上晚了一些。由于英特爾在做很多制程規(guī)劃時(shí)看得較早,在英特爾開始去定義新制程的時(shí)候,EUV還不成熟,所以就沒有把它作為一個(gè)可用選項(xiàng)。但是在推進(jìn)制程的過程中,由于沒有使用EUV,導(dǎo)致很多額外步驟的增加,以及產(chǎn)生良率問題,最后產(chǎn)品也相應(yīng)有些延遲,這是雙重效應(yīng)。
明確發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題后,我們采取的措施是,首先要盡快在Intel 4中全面采用EUV,這個(gè)已經(jīng)在做,所以Intel 4和Intel 3屬于全面采用EUV的節(jié)點(diǎn),晶體管性能也會非常優(yōu)秀。第二,我們接下來還會使用更高級的EUV,也就是高數(shù)值孔徑EUV(據(jù)報(bào)道每臺售價(jià)人民幣19億元)。因?yàn)殡S著晶體管尺寸的進(jìn)一步縮小,不用高數(shù)值孔徑EUV就會更難達(dá)到特征線寬,也會使良率和整個(gè)生產(chǎn)流程比較復(fù)雜。所以英特爾和ASML早就達(dá)成協(xié)議,第一批將高數(shù)值孔徑EUV用在整個(gè)制程生產(chǎn)流程中。
英特爾制程路線圖
此外,從Intel 20A制程節(jié)點(diǎn)開始,我們還使用了新的全環(huán)繞柵極(GAA)晶體管RibbonFET和背部供電技術(shù)PowerVia,這些都可以非常有效地縮小晶體管體積,又能保證設(shè)計(jì)達(dá)到很好的良率。
這兩個(gè)技術(shù)都很重要,都是屬于革命性的技術(shù)。要是去查學(xué)術(shù)資料的話,這些技術(shù)想法都是在十幾年前提出的,要逐漸把它應(yīng)用到真正的量產(chǎn)流程中是很困難的,因?yàn)橐獜牟牧稀⒅圃旃に?、生產(chǎn)良率上全部做起來。目前來講,我們對“四年五個(gè)制程節(jié)點(diǎn)”的整體進(jìn)展是很有信心的,所以2024年Intel 20A就可以先推出,然后很快會過渡到作為Intel 20A提升的Intel 18A,進(jìn)一步提升制程上的良率和晶體管的質(zhì)量。對在Intel 18A(相當(dāng)于1.8nm,英特爾預(yù)計(jì)2024年下半年量產(chǎn))這個(gè)節(jié)點(diǎn)上拿回制程的領(lǐng)先性(臺積電預(yù)計(jì)2nm在2025年量產(chǎn)),我們現(xiàn)在很有信心,大家可以拭目以待。
在制程領(lǐng)域拿回領(lǐng)先地位后,就是架構(gòu)設(shè)計(jì)。英特爾在新的服務(wù)器處理器和PC、筆記本處理器當(dāng)中,都在全面使用模塊化(tile-based)方案,把很多小功能單元靈活地集成在一起,并且可以根據(jù)不同的使用導(dǎo)向,有的用性能核,有的用能效核,這樣按照需要就可以組合出不同種類的產(chǎn)品,架構(gòu)上就更加靈活了。以前更多是一個(gè)大的單芯片設(shè)計(jì),現(xiàn)在在設(shè)計(jì)復(fù)雜度上增加了,而模塊化本身就是基于Chiplet的思路,也會很考驗(yàn)是否能在封裝上做好。
英特爾還有一個(gè)殺手锏,我們在先進(jìn)封裝領(lǐng)域也有很多自有創(chuàng)新技術(shù),這部分也非常重要,因?yàn)樵谖磥硇枰龆鄠€(gè)不同尺寸、來自不同廠商的芯粒的互連,還要能夠保證類似以前單芯片級別的傳輸帶寬、功耗、信號質(zhì)量,這是很不容易的事情。目前來講,英特爾已在2.5D先進(jìn)封裝技術(shù),就是EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)技術(shù)和Foveros 3D先進(jìn)封裝技術(shù)上都有產(chǎn)品出來了,也就是說這些路都走通了,都能達(dá)到較高的良率。
觀察者網(wǎng):可以說制程是英特爾重回領(lǐng)先的基礎(chǔ)?
宋繼強(qiáng):制程是非常重要的一個(gè)點(diǎn),所以英特爾CEO經(jīng)常強(qiáng)調(diào),四年五個(gè)節(jié)點(diǎn)一定要執(zhí)行出來,而不只是在PPT上秀出來。制程領(lǐng)先性拿回來后,很多東西就順理成章可以實(shí)現(xiàn),包括我們制程做好以后,一些大客戶就開始使用,IFS(英特爾代工服務(wù))的生意也就起來了。
觀察者網(wǎng):說到制造,最近英特爾對產(chǎn)品和制造部門進(jìn)行調(diào)整,在這種“內(nèi)部代工模式”中,制造比以前更獨(dú)立了,但好像還沒有完全把制造給剝離出去。
宋繼強(qiáng):不是剝離。
- 責(zé)任編輯: 呂棟 
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