2022世界杯欧洲区预选赛a组赛程(www.9cx.net):Intel 20A:1nm不够用了,英特尔将制程节点提升了一个计量单元

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机械之心报道

机械之心编辑部

1 = 10^�C10 米 = 0.1 纳米。

今年 2 月,英特尔新 CEO 帕特 ・ 基辛格(Pat Gelsinger)正式上任,这位曾在英特尔事情过 30 年之久的元老概述了他「IDM 2.0」的愿景。

在新蹊径图中,除了接纳外界芯片代工之外,制程手艺的生长是一个主要方面,这一切都在 7 月 27 日的 Intel Accelerated 大会上揭开了谜底。

今天上午,英特尔首席执行官 Pat Gelsinger 和英特尔的高级副总裁、手艺开发司理 Ann Kelleher 博士等人向我们先容了英特尔从今年到 2025 年,直至更远未来的详细生长蹊径。

「从芯片设计、生产测试再到整合全链条,这是只有英特尔才气实现的能力,英特尔的问题只是需要继续加速速率,」Pat Gelsinger 说道。

英特尔的下一个节点不是 10nm 而是 Intel 7,再往后是 Intel 4、Intel 3,进入 GAA 时代后会是 Intel 20A。

Pat Gelsinger 示意:「英特尔正在重新思量若何宣布和品牌化其在芯片方面的创新功效。」

英特尔的最新通告宣布了英特尔未来 5 年的处置器蹊径图、新的芯片和封装手艺,而且做出了「annual cadence of innovation」的答应。最终目的是让英特尔到 2025 年重新夺回处置器领域的向导职位。

英特尔未来推出的产物将不再使用基于纳米的节点命名法,而是使用英特尔自己推出的一种全新命名方式。英特尔示意新的命名方式将更准确地形貌整个芯片行业的工艺节点。这种转变将从英特尔将在今年晚些时刻宣布的 12th Gen Alder Lake 最先。

英特尔第三代 10 纳米芯片将被称为「Intel 7」,而不再像去年的 10 纳米 SuperFin 芯片一样基于纳米命名。

这听起来似乎是一种营销战略,旨在让英特尔即将推出的 10nm 芯片与 AMD 的产物相比更具竞争力。现在 AMD 的产物已经通过台积电推出了 7nm 制程芯片,苹果也已经推出 5nm 制程的 M1 芯片。

虽然这些手艺看起来是领先的,但现实上却不完全云云。在芯片的命名中,由于 3D 封装手艺和半导体设计物理属性的提高,节点名称现实上并不指芯片上晶体管的巨细。

从手艺角度看,英特尔的 10 纳米芯片与台积电或三星等竞争对手的「7 纳米」品牌硬件大致相当,英特尔使用与之类似的生产手艺,并提供可媲美的晶体管密度。在商业硬件领域也是云云,例如英特尔的 10nm 芯片可与 AMD 的 7nm 锐龙芯片竞争市场。

因此,英特尔此次「品牌重塑」是对于该公司手艺节点先容方式的一次主要改变。

英特尔新的架构蹊径图。

在业内,原来人们使用栅极的巨细来体现制程手艺。而在当前阶段,芯片能力的生长已经很洪水平上取决于其他手艺了。

「数字的递减将继续示意手艺的演进,然则人们需要明了未来的制程演进与数字已经没有直接关系了。」英特尔中国研究院院长宋继强示意。

英特尔的架构蹊径和新手艺

下面我们来看看英特尔的新蹊径图,以及现实意义。

Intel 7 是英特尔第三代 10 nm 手艺的新名称,也是英特尔 10 纳米 SuperFin(又名英特尔的第二代 10 nm 制程芯片,其中最引人注目的是第 11 代 Tiger Lake)的继任者。英特尔示意,与上一代相比,新的 Intel 7 硬件将在每瓦性能方面提供约莫 10% 到 15% 的性能提升,或者说,若是硬件制造商希望保持性能稳固,则 Intel 7 将会提高电源效率和电池寿命。

首款基于 Intel 7 的产物最早将于今年推出,预计将于 2021 年底宣布用于消费级产物的 Alder Lake 芯片,以及将于 2022 年宣布用于数据中央的 Sapphire Rapids 芯片。

Intel 4 是原 Intel 7nm 制程的正式架构,去年炎天由于制造问题英特尔被迫推迟到 2023 年。最初设计是在 2021 年推出,这是英特尔的下一个重大手艺飞跃,使用的是极紫外 (EUV) 手艺。作为对比,三星和台积电的 5 纳米节点产物已经使用了这一手艺。它仍将使用英特尔自 2011 年以来一直使用的宽 FinFET 晶体管架构。

由于手艺的改善,预计 Intel 4 晶体管密度将到达每平方毫米约 2-2.5 亿个晶体管,而台积电当前的 5 纳米节点上的晶体管密度约为每平方毫米 1.713 亿个。

英特尔示意,Intel 4 将使每瓦性能提高约 20%,同时削减整体面积,预计将于 2022 年下半年投产,并设计在 2023 年推出第一批 Intel 4 产物(Meteor Lake 用于消费级产物,Granite Rapids 用于数据中央)。

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Intel 3 定于 2023 年下半年生产,是英特尔先前命名方案下的第二代 7 纳米产物的新名称。与 Intel 4 一样,它仍然是 FinFET 产物,只管英特尔示意它将提供分外的优化和使用 EUV ,与 Intel 4 相比,每瓦性能约莫提高 18%。Intel 3 芯片的宣布日期或产物名称尚未宣布,但据推测,它们要到 2024 年才气上市。

随后芯片制程将进入全新时代:Intel 20A,也即以前的 5nm 制程,将于 2024 年推出。A 代表 ngstr m(简称埃,符号 ,1 = 10^�C10m= 0.1nm)。这是英特尔从 FinFETs 转向 Gate-All-Around (GAA)晶体管 RibbonFET 的主要标志。

英特尔还推出了新的 PowerVia 手艺,可以在晶圆后头传输电路大幅提升晶体管密度,英特尔将是业内首个应用这一手艺的公司。

此外,英特尔架构蹊径图中没有列出的是英特尔 18A,预计将于 2025 年推出。英特尔 18A 将使用其率先获得的 ASML 公司最新 EUV 光刻机 High-NA EUV 机械,它能够举行加倍准确的光刻。

据 AnandTech 网站从英特尔处确认的新闻,英特尔将向代工厂客户提供英特尔 3 和英特尔 20A。

完整时间线如下图所示:

图源:AnandTech

凭证现在获得的新闻,英特尔制程节点新老命名之间更直观的对好比下:

图源:AnandTech

除了全新的架构蹊径图之外,英特尔宣布对 Foveros 芯片客栈封装手艺举行了两项重大更新,而且第二代手艺将于 2023 年的英特尔 4 Meteor Lake 处置器中首次亮相。

Foveros 芯片客栈可以将数种硬件元素集成到单个芯片中,例如英特尔 Lakefield 芯片将 5 个 CPU 焦点、1 个集成 GPU 和 DRAM 堆叠在了一个紧凑的客栈中。与传统设计相比,这样做可以节约内部空间,并将多种差异制程,甚至差异品牌的小芯片集成为统一块大芯片,实现亘古未有的性能。下图为详细的更新:Foveros Omni 和 Foveros Direct。

Foveros Omni 将更容易地夹杂和匹配 tile,而不用管它们的尺寸若何,这样可以使得客栈中的 base tile 面积小于 top tile,从而允许堆叠芯片的更多样性。Foveros Direct 将实现组件之间直接的铜对铜(copper-to-copper)键合,从而降低电阻并削减凸点间距至 10 微米以下,让 3D 晶体管堆叠的互联密度提升一个数目级,让多芯片封装和单芯片之间的界线逐渐模糊。

这两种全新的 Foveros 手艺设计于 2023-24 年投入生产。

多个小芯片整合面临良品率的挑战,英特尔示意其拥有壮大的芯片测试能力,可以提高良率,减小废片的可能性。

英特尔代工大客户:AWS 和高通

现在,英特尔 10nm 芯片的出货量已经跨越了自己的 14nm 芯片。英特尔新的架构命名或许有助于该公司更准确地定位当前和未来产物,以应对竞争,但仍然没有改变英特尔芯片制造手艺的现状。

纵然认可英特尔 7 与其他代工厂的 7nm 产物相当,台积电、三星等代工厂的 7nm 芯片和 5nm 硬件也已经出货。这意味着依赖这些外部代工厂的公司――好比苹果、AMD、英伟达、高通,以及险些所有其他主要科技公司――仍然可以获得比英特尔最好的产物更先进的芯片。

例如,苹果最高级的 M1 Mac 已经使用了台积电的 5nm 芯片――而且轻松跨越英特尔的同类产物。有传言称,AMD 最早也将在 2022 年开发 5nm Zen 4 处置器,这可能会为英特尔提供类似的竞争,以应对其已经逐渐蚕食的竞争对手。

纵然其蹊径图有雄心壮志的年度节奏,英特尔仍在落伍。在今天宣布的蹊径图中,其预计要在 2024 年前后英特尔 20A 制程推出后遇上业内领先水平。而且它预计要到 2025 年将依附英特尔 18A 重新夺回半导体营业的向导职位。

有关英特尔收购 GlobalFoundries 的新闻,英特尔不予谈论。此外 Pat Gelsinger 示意,今天宣布的这些手艺都是在美国研发和制造的。

英特尔的 IDM 2.0 设计也包罗开放英特尔自身的晶元工厂给外界,在流动中,英特尔也宣布了旗下代工服务的最新希望――英特尔开放的第一个新客户将是 AWS,其将获得英特尔封装解决方案。而在 intel 20A 制程节点上,英特尔代工的主要客户将是高通,2024-25 年的骁龙手机芯片或许将使用英特尔的代工。

最后,英特尔示意在 10 月 27 日的 Intel Innovation 上还会有更多主要新闻放出。

参考链接:

https://www.theverge.com/2021/7/26/22594074/intel-acclerated-new-architecture-roadmap-naming-7nm-2025

https://www.anandtech.com/show/16823/intel-accelerated-offensive-process-roadmap-updates-to-10nm-7nm-4nm-3nm-20a-18a-packaging-foundry-emib-foveros

ACL 2021论文分享会

为了给海内 NLP 社区的从业职员搭建一个自由轻松的学术交流平台,机械之心设计于 7 月 31 日组织「ACL 2021 论文分享会」。

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