英特爾晶圓廠下半年量產intel4 7nm制程工藝芯片，性能可媲美臺積電5nm三星3nm
眾所周知的是，英特爾在芯片制造領域一直不溫不火的，占有大頭的依舊是臺積電和三星。但是，在上周，英特爾突然宣布自己位于愛爾蘭的Fab 34晶圓廠完成了第一臺EUV光刻機的安裝，已經成為了歐洲第一個具備EUV工藝的晶圓廠。按照英特爾的說法，F(xiàn)ab 34晶圓廠將在今年下半年量產intel47nm制程工藝芯片，性能可媲美臺積電5nm三星3nm!
關于英特爾為何要將7nm制程工藝的芯片命名為Intel 4呢?有專家表示，英特爾認為自己的7nm制程工藝芯片能夠媲美臺積電5nm和三星3nm制程工藝，所以自持編出來個4，想從命名上扳回一局，以掩飾自己工藝落后的現(xiàn)實。那么，intel 4工藝真的很厲害，足以和三星臺積電工藝媲美嗎?我們來用摩爾定律分析一波，看英特爾是否在夸大。
按照英特爾intel 3的7nm制程工藝來看，其晶體管密度為1.8億/mm2，臺積電5nm制程工藝的晶體管密度為1.73億/mm2，比英特爾的還少一點。至于臺積電的3nm制程工藝，晶體管數高達2.9億/mm2，與英特爾5nm制程工藝，也就是intel 3的制程工藝差不多。而對于三星就不用多說了，良品率就是一大關，晶體管數更比不上intel 4了。由此可見，intel 4還是有一定實力的，媲美也是完全可以的。
近兩年來，由于芯片荒和快速內卷，早已造成了芯片的工藝造價，這上面尤其是臺積電和三星的XXnm為代表。雖然這是不對的，但對于芯片制造上游和芯片應用下游來說，更先進的工藝會更噱頭，就如同國內手機搶首發(fā)一樣，搶的并不是最先進的生產工藝，而僅僅是一個賺錢的噱頭。一個愿打一個愿挨，所以大家也就不再介意，轉而成為了“假的能掙錢就是真的”。
也因此，目前僅有英特爾遵循摩爾定律，但這種“腳踏實地”的產出會很小，繼而會讓很多人認為他的工藝落后。所以，英特爾為應對這一情況，將自己的工藝與其他廠商進行命名上的區(qū)別，讓大家不知道這是幾納米制程工藝，也算是英特爾應對如今“浮躁”大環(huán)境的一個“小聰明”。不過，早日做出來和良品率依舊是王道，英特爾加油吧!
在今年1月份，一臺光刻膠顯影設備飛越大西洋運抵工廠，完成了英特爾Fab 34晶圓廠的首臺設備的安裝工作，未來將與EUV掃描儀一起運行。上周，英特爾位于愛爾蘭的Fab 34晶圓廠完成了第一臺EUV光刻機的安裝，這是歐洲首個具備EUV工藝的晶圓廠。
據了解，這臺EUV光刻機由ASML制造，先運到了英特爾位于美國俄勒岡州的基地，然后再運往歐洲。不清楚為什么英特爾沒有選擇直接運到愛爾蘭，或許是要測試這臺EUV光刻機，確保符合要求后再運往新工廠。在英特爾公布的視頻中，大約有100多名ASML工程師到了Fab 34晶圓廠協(xié)助安裝，同時英特爾從美國派來了工程師，負責培訓Fab 34晶圓廠的員工如何使用EUV光刻機。
英特爾沒有公布這臺EUV光刻機的型號，不過以英特爾的財力和對未來的規(guī)劃，相信會是最新的型號之一。英特爾向ASML訂購了多臺EUV光刻機，這是其第一臺，英特爾稱之為“Intel 4工藝技術的關鍵推動者”。ASML的這臺EUV光刻機需要四架運輸機運送，然后再由35輛貨車運輸，才能送抵Fab 34晶圓廠。英特爾自去年12月起，就分批發(fā)送這臺EUV光刻機，花了幾個月的時間才完成運送。
Fab 34晶圓廠是在2019年開始動工，計劃2023年正式投產。英特爾曾表示，愛爾蘭晶圓廠是其全球晶圓廠擴建計劃的一部分，為了滿足全球迅速增長的芯片需求，同時也為英特爾的Intel 4工藝量產鋪路，未來將用于生產Meteor Lake和Granite Rapids等芯片。
目前，英特爾已經將這種芯片用于機械臂、神經擬態(tài)皮膚、機器嗅覺等場景。
2018年初，英特爾推出了其首款神經擬態(tài)芯片Loihi，采用14nm制程。
英特爾表示，Loihi 2是對第一代的重大升級，也是使用英特爾第一個EUV工藝節(jié)點Intel 4制造的芯片，意為等效于4nm，實際為7nm工藝。
由于使用了全新工藝，Loihi 2相比前代面積縮小了一半，但仍然包含100萬個神經元，數量是前代的8倍，處理速度是前代的10倍。
Loihi 2共有128個神經擬態(tài)核心，這128個內核每一個都有192KB的靈活內存，每個神經元可以根據模型分配多達4096個狀態(tài)，而之前的限制只有24個。
與普通的CPU和GPU不同，神經擬態(tài)沒有外部內存。每個神經元都有一小部分內存供其專用。主要作用是分配給不同神經元輸入的權重、最近活動的緩存以及峰值發(fā)送到的所有其他神經元的列表。
Loihi 2可以根據用途選擇各種不同連接選項，這一點上有些類似于FPGA。
除了硬件產品外，英特爾還發(fā)布了用于Loihi芯片的軟件，一個名為Lava的新開發(fā)框架。
該框架以及相關庫都用Python編寫，并在GitHub上開源，開發(fā)人員無需訪問硬件即可為Loihi開發(fā)程序。
生物神經元包含樹突和軸突。
Loihi芯片上執(zhí)行單元的一部分充當“樹突”，根據過去行為的權重處理來自通信網絡的傳入信號。
然后它使用數學公式來確定活動何時越過臨界閾值，并在超過臨界閾值時觸發(fā)其自身的尖峰信號。之后執(zhí)行單元的“軸突”查找與哪些其他執(zhí)行單元通信，并向每個執(zhí)行單元發(fā)送尖峰信號。
芯片制程的不斷微縮，令全球集成電路產業(yè)即將迎來摩爾定律的物理極限。但一眾晶圓代工廠并沒有因此而止步不前，反而是在嘗試用各種各樣的手段將摩爾定律延續(xù)下去。
放眼全球晶圓代工領域，三星電子和臺積電已經在3nm工藝節(jié)點上展開激烈競爭。后者更曾透露，其已經實現(xiàn)了1nm技術突破的消息。
除了三星電子和臺積電之外，老牌IDM巨頭英特爾也試圖追趕上來，在全球缺芯的大環(huán)境下完成IDM 2.0戰(zhàn)略。
令人遺憾的是，即便換了“統(tǒng)帥”，英特爾的7nm芯片量產時間仍然被推遲。但這似乎并不重要，因為英特爾的7nm芯片雖然還沒有實現(xiàn)量產，但3nm芯片卻傳來了新消息。
7月7日，日經新聞報道稱，蘋果公司和英特爾正在測試臺積電的新一代制程技術，即3nm工藝。
這意味著，上述兩位科技巨頭將成為臺積電3nm的首批客戶。旗下相關芯片的產出時間，預計會在2020年下半年到2023年初。
按照此前臺積電官方公布的量產計劃，初期產能會在2022年下半年投入使用。但根據多方消息來看，臺積電的初期產能已經被蘋果公司一手包攬。
這意味著，英特爾找臺積電代工的3nm芯片，預計在2023年年初亮相。雖然相比蘋果公司晚了些，但對于連7nm都沒能實現(xiàn)量產的英特爾而言，已經算是跨越式發(fā)展。
在筆者看來，英特爾的跨越式發(fā)展并非是激進的選擇，而是真的有所依仗。英特爾畢竟是當年半導體領域的IDM龍頭企業(yè)，即便是臺積電也甘居其后。
只不過隨著時代的發(fā)展，轉型慢思路不變通的英特爾才落了下風?？啥嗄陙碓摴痉e累的技術基礎和經驗仍然不容小覷。
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