Intel继续“打磨”22nm工艺 生产超强寿命RRAM芯片

随着Intel在本月开始出货10nm工艺处理器，Intel在先进半导体工艺上将转向14nm为主、10nm加速量产及推进7nm落地。除了这些工艺之外，Intel之前还有一些工厂是生产22nm工艺的，它们也不可能完全淘汰或者升级到7nm，所以2017年Intel推出了22FFL工艺。

22FFL是Intel结合22nm及14nm FinFET工艺开发的一种改良版工艺，FFL中的L代表Low Leakage，漏电流更低，指标位于两种工艺之间，晶体管密度为1880万晶体管/平方毫米，略好于22nm工艺，但它的优势在于功耗低，成本也低，毕竟22nm工艺量产这么多年了。

22FFL工艺不会用来生产先进处理器了，但它会在别的芯片上找到自己的位置，此前Intel宣布使用22FFL工艺生产了MRAM（磁阻RAM），现在VLSI 2019大会上，Intel又提到了22FFL工艺已经准备好生产RRAM（可变电阻RAM）。

不论是MRAM还是RRAM芯片，它们的特性都是超强性能，延迟堪比内存，而且是超长寿命及可靠性，写入次数都是上万次起的，耐高温，寿命长达10多年，但是现在的问题就是这些芯片的容量都很低，通常是256Mb、512Mb，有些能上到1Gb左右，反正相比常规的RAM及NAND还差很远。

在去年年底，小米也是正式发布了首款搭载骁龙888处理器的小米11手机，骁龙，888处理器是高通在12月份发布的第一款五纳米工艺处理器，也是目前全球的第四款五纳米工艺处理器，其中就有华为的麒麟9000处理器，三星的Exynos 1080处理器，还有苹果的a14处理器，虽然联发科目前还没有五纳米工艺处理器的消息传来，但是他也在积极地开展六纳米工艺的处理器的发展。

在半导体行业厂商的发展是似乎是两极分化的，好的企业都已经达到了五纳米，而有的企业却一直停留在14纳米。老牌芯片厂商英特尔也是一直在14纳米徘徊。它的老对手AMD也都有超越他的趋势了。现在英特尔对于14纳米工艺的处理器已经打磨了六年之久了。本次处理器都是在14纳米工艺上进行改良，这让许多网友都感到生气，纷纷表示英特尔是牙膏厂。

就在一些新兴的芯片制造企业快速发展的时候，老牌芯片企业英特尔却仍然没有提高自己工艺水平的意思。在近期英特尔方面表示说14纳米工艺才是最佳的工艺，表示他们还会继续打磨，并且还要扩充产能。在今年发布的英特尔处理器上，他将仍然采用14纳米工艺。要知道在2020年，苹果推出了基于arm架构打造的电脑，在电脑的性能上是完全碾压英特尔处理器的电脑的，随着这个先例的开启，今后将会有更多鲫鱼arm架构打造的类似于手机soc一样的处理器搭配到电脑上，然而英特尔双面却仍然不慌。

那么英特尔为什么一直在14纳米工艺徘徊不思进取呢。这或许是利润驱使的原因，在目前电脑对处理器的要求也并不是特别的大。更主要的是电脑的内部空间更大散热更好，它不需要通过改进工艺来降低功耗防止发热。其次，现在英特尔对于14纳米工艺已经非常熟练了，可以说是炉火纯青的地步，这样也会让他带来更低的成本，实现更高的利润。目前纳米处理器已经成为英特尔利润的非常一大部分。

不过在目前这个时代，什么都是可能发生的，就拿国内的手机厂商来说，现在所出现的手机厂商大多都是新兴的手机厂商，而老牌手机厂商早已隐没在 历史 当中，所以英特尔作为芯片老厂，要继续保持目前的领先地位，也要积极的进行 探索 ，否则就只有被超过的份了。

7月27日，帕特·基辛格（Pat Gelsinger）宣布，英特尔今后使用全新的命名系统，不再用纳米（nm），而会用Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A等对其芯片制程节点进行命名。

基辛格称，由于当前芯片技术节点正不断逼近1nm的极限，英特尔是基于性能、功耗、面积关键技术参数，重新设计了自家芯片制程的命名系统。英特尔首个埃米级别的Intel 20A芯片预计将于2024年推出。

“x纳米”最初指芯片晶体管的实际栅极长度，数字越小，栅极长度越短，在同样面积的芯片上能容纳更多的晶体管，性能也会随之提高。但从1997年开始，晶体管的运算速度、价格、能效比等其他非体积因素也开始成为芯片系统中有重要影响因素。因此，传统的“x纳米”命名方式与晶体管实际栅极长度不再匹配。

英特尔自2011年推出FinFET技术后，几乎完全放弃了以栅极长度来命名。业内各家的技术路径不同，也不再具有可比性。

具体而言，英特尔此前的10nm Enhanced SuperFin将改名为Intel 7；此前的7nm将改名为Intel 4；英特尔7nm之后的技术节点被命名为Intel 3；而在Intel 3之后的下一个技术节点，英特尔将其命名为Intel 20A。

Intel 7与英特尔10nm SuperFin相比，每瓦性能将提升约10%-15%。2022年推出的Alder Lake客户端产品将采用Intel 7 工艺，之后面向数据中心的 Sapphire Rapids预计将在2022年第一季度投产。此外，Ponte Vecchio GPU也将采用Intel 7 工艺，并于2022年初上市。

Intel 4完全采用 EUV 光刻技术，每瓦性能约提升 20%。Intel 4 将在2022年下半年投产，预计2023年出货，产品包括：Meteor Lake和Granite Rapids。

Intel 3将在Intel 4 基础上每瓦性能再提升约18%，在芯片面积上将有额外的改进，提高了内在驱动电流；通过减少通孔电阻，优化了互连金属堆栈。Intel 3 将于2023年下半年开始用于相关产品的生产。

Intel 20A将于2024年推出。Intel 20A当中的“A”即为“埃米”。埃米为晶体学、原子物理等常用的长度单位，是纳米（nm）的十分之一。自Intel 20A起，标志着英特尔将开启半导体的埃米时代，工程师将在原子水平上制造器件和材料。在 Intel 20A 制程工艺技术上，英特尔将会与高通进行合作。

Intel 20A将使用两大突破性技术：RibbonFET 和 PowerVia。RibbonFET 是英特尔对 Gate All Around 晶体管的实现。该技术加快了晶体管开关速度，同时实现与多鳍结构相同的驱动电流，占用空间更小。PowerVia 是英特尔独创，是业界首个背面电能传输网络，能通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。

Intel 20A之后，更先进的 Intel 18A 也已在研发之中，将于2025年初推出，在晶体管性能上将实现又一重大飞跃。

在生产方面，英特尔正与ASML密切合作，有望率先获得业界第一台High-NA EUV光刻机，从而突破当前的EUV技术。在代工客户方面，英特尔宣布，高通将成为采用Intel 20A先进制程工艺的客户。基尔辛格在新闻发布会上表示，高通的合同将涉及一个“重要的移动平台”，但没有透露英特尔从中获得的收入和产量相关信息。

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