技術(shù)牛人對(duì)intel的22nm 3D工藝的解讀
大學(xué)計(jì)劃這個(gè)工種挺好,碰到自己不太明白的問題,直接發(fā)一個(gè)email給某個(gè)領(lǐng)域處于牛A和牛C之間的教授,就懂了。 intel的22nm 3D工藝牛,到底牛到什么程度,到底對(duì)業(yè)界有神馬影響,俺也搞不太清楚。這不,一封email全搞定了。 以下是他的回信,給想知道更多技術(shù)細(xì)節(jié)的童鞋們參考:
Kevin:
這個(gè)新聞的震撼力非常大,其意義在于:
(1)首先,世界上在Process、Technology、Fab方面的第二牛比 IBM已經(jīng)被Intel遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在后面:2年。2年對(duì)半導(dǎo)體意義巨大。TSMC、GlobalFoundry、Samsung等大型的Fab代工廠已經(jīng)越來越力不從心。這也是為什么TI、AMD果斷放棄FAB的原因。
(2)由于Intel在工藝方面的超前性,越來越多的猜測涌現(xiàn)出來,同時(shí)業(yè)界也認(rèn)為:Intel的Fab遲早要走向代工,也就是Intel的Fab開放出來,給Fabless公司譬如Xilinx制作芯片。只有這樣,世界才能享受最新技術(shù)帶來的super computing。目前Intel已經(jīng)給一個(gè)FPGA Startup做22納米的代工(有可能被Intel收購,因?yàn)楦郊覨PGA的reconfigurable Computing是趨勢)。這個(gè)新聞我最初發(fā)出來來過給大家。第二target可能是Apple,也就是未來Apple的芯片將是Intel加工的。
(3)3D Tri-gate的出現(xiàn)大大延續(xù)了摩爾定律。預(yù)期22nm節(jié)點(diǎn)的各種替代技術(shù)譬如CNFET(碳納米晶體管)、NanoPrint(一種替代光刻的技術(shù))也在22nm被拋棄。22nm超低功耗的實(shí)現(xiàn)是通過:1。沿用了45nm出現(xiàn)的高K金屬柵,大大降低了柵極泄露;2。3D柵結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了柵對(duì)溝道的控制,溝道的全耗盡大大降低了BTBT泄露等;22nm超高速的實(shí)現(xiàn)是通過:1。沿用了Intel的應(yīng)力GeSi技術(shù),大大增強(qiáng)強(qiáng)了溝道載流子的漂移速度;
2。采用3D柵,使得晶體管的Threshold Voltage得到有力控制。等
現(xiàn)在回答你的問題:和ARM有關(guān)系嗎?我們從兩個(gè)方面來談?wù)摚?/p>
(1)Architecture:Intel的x86架構(gòu)與ARM架構(gòu)是不同的。Intel的是面向general computing的,流水線的深度、各種復(fù)雜的Cache考慮等等必將決定他的架構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的、面向super computing的架構(gòu),必將帶來很大的overhead。ARM不同,是面向嵌入式的、超低功耗的設(shè)計(jì)。所以從架構(gòu)上來說:ARM是一個(gè)比Intel x86優(yōu)越的低功耗架構(gòu)。這就是為什么Intel的Atom如何調(diào)整,都做不到ARM芯片的超低功耗,我是說同一個(gè)technology node,大家都用65nm或者45nm技術(shù)加工。
但是:
(2)基于ARM的芯片是不能使用Intel的fab制造的,也就是他不能享受Technology aggressive scaling帶來的速度提升與功耗降低。也就是ARM的芯片目前最多用45nm或者不太成熟的32nm技術(shù)制造。但是Intel的Atom可以用22nm制造。所以22nm的ATOM應(yīng)該對(duì)ARM的超低功耗帶來巨大的挑戰(zhàn)。
如果Intel在嵌入式CPU ATOM的架構(gòu)上果斷拋棄x86架構(gòu),那么他可以從Architecture與Technology兩個(gè)方面同時(shí)獲益。這也是intel tick-tock模型的基礎(chǔ)。
在嵌入式CPU領(lǐng)域,Intel與ARM是永遠(yuǎn)的對(duì)手,不存在合作關(guān)系。
在芯片制造領(lǐng)域,Intel最多是ARM的間接合作伙伴。注意:ARM從來不制造芯片的,也就是說ARM都不是Fabless公司which has and sells its fabricated chips,它僅僅是一個(gè)IP授權(quán)商。Intel與ARM的間接合作是通過ARM的IP購買商產(chǎn)生的。譬如Apple的產(chǎn)品里面運(yùn)用了ARM作為SOC的一部分,Apple希望Intel制作Apple的SOC芯片,這個(gè)時(shí)候Intel間接的和ARM產(chǎn)生了關(guān)系。
謠傳中的Apple用Intel做代工,這個(gè)代工業(yè)務(wù)很有可能是制作Apple自己設(shè)計(jì)的芯片,不含ARM,因?yàn)锳pple已經(jīng)在早些年收購了一個(gè)CPU公司,最新版本的Mac以及智能終端就可能用傳說中的Apple的A5 Processor。
此外Intel一旦對(duì)外開放了代工業(yè)務(wù),對(duì)TSMC的沖擊肯定很大。因?yàn)樵趖echnology方面,TSMC還不是Intel的對(duì)手。但是這個(gè)沖擊應(yīng)該不是瞬間產(chǎn)生的,Xilinx、Quacomm、Broadcom等fabless公司對(duì)TSMC的technology比較熟悉,要消化使用新的Intel的technology是需要時(shí)間的。