英特爾突破關鍵制程技術：Intel 18A兩大核心技術解析

半導體芯片制程技術的創新突破，是包括英特爾在內的所有芯片制造商們在未來能否立足AI和高性能計算時代的根本。

年內即將亮相的Intel 18A，不僅是為此而生的關鍵制程技術突破，同時還肩負著讓英特爾重回技術創新最前沿的使命。

那么Intel 18A為何如此重要？它能否成為助力英特爾重返全球半導體制程技術創新巔峰的“天命人”？RibbonFET全環繞柵極晶體管技術與PowerVia背面供電技術兩大關鍵技術突破，會給出世界一個答案。

攻克兩大技術突破 實力出色

RibbonFET全環繞柵極晶體管技術，是破除半導體芯片因漏電而導致普遍發熱問題魔咒的關鍵。

這一問題在芯片制程工藝不斷進化的進程中，隨著芯片密度不斷攀升越來越普遍和嚴重，RibbonFET正是應對這一挑戰的有效解決方案。

通過英特爾十多年來最重要的晶體管技術創新之一，英特爾實現了全環繞柵極（GAA）架構，以垂直堆疊的帶狀溝道，提高晶體管的密度和能效，實現電流的精準控制，在實現晶體管進一步微縮的同時減少漏電問題發生。

與此同時，RibbonFET還能提高每瓦性能、最小電壓（Vmin）操作和靜電性能。無論在何種電壓下，都能提供更強的驅動電流，讓晶體管開關的速度更快，從而實現了晶體管性能的進一步提升。

RibbonFET 還通過不同的帶狀寬度和多種閾值電壓（Vt）類型提供了高度的可調諧性，為芯片設計帶來了更高的靈活性。

晶體管作為半導體芯片最為關鍵的元件，會直接對性能產生影響。在日常應用中，我們格外關注PC處理器的散熱問題，積熱造成的處理器頻率下降是影響性能體驗最為直觀的因素。

而半導體芯片性能提升又與晶體管密度關系密切，不斷縮小的芯片面積與不斷增加的晶體管密度看似是一組矛盾因子。

因此需要RibbonFET全環繞柵極晶體管這樣的技術突破來沖破壁壘，確保更高晶體管密度下的性能釋放不被電流和溫度所影響。

Intel 18A另一項關鍵技術突破是PowerVia背面供電技術。

英特爾率先在業內實現了PowerVia背面供電技術，再次革新了芯片制造。隨著越來越多的使用場景都需要尺寸更小、密度更高、性能更強的晶體管來滿足不斷增長的算力需求。

而混合信號線和電源一直以來都在“搶占”晶圓內的同一塊空間，從而導致擁堵，并給晶體管進一步微縮增加了難度。

PowerVia背面供電技術應運而生，通過將粗間距金屬層和凸塊移至芯片背面，并在每個標準單元中嵌入納米級硅通孔 (nano-TSV)，以提高供電效率。

這項技術實現了ISO功耗效能最高提高4%，并提升標準單元利用率5%至10%。

在兩大核心技術的支持下，Intel 18A將實現芯片性能、密度和能效的顯著提升。

與Intel 3制程工藝相比，Intel 18A的每瓦性能預計提升15%，芯片密度預計提升30%，這些改進不僅為英特爾自身產品提供了強大的性能支持。

更將為諸多領域的未來創新應用奠定堅實的技術基礎。從醫療影像診斷到智能交通的精準調度，助力整個科技產業邁向新的高度。

應對多元應用場景，優勢盡顯

當前的AI原生時代下，對于高性能計算（HPC）、復雜的AI訓練和推理任務等這類需處理海量數據、進行復雜運算，對性能要求近乎極致的應用場景對能效與性能有著嚴苛需求。

PowerVia和RibbonFET兩項技術突破能夠為不同場景提供更加高效、穩定的技術支撐。

在圖像信號處理、視頻和AI視覺等場景中，這兩大技術突破也能夠展現出不可替代性。PowerVia技術通過減少IR壓降、優化信號布線以及提高芯片正面單元利用率，能夠顯著降低功耗損失。

而RibbonFET技術通過更高的功能集成度在精密的醫療和工業傳感器設計方面優勢顯著。

基于Intel 18A的首款產品Panther Lake將于2025年下半年發布。其高密度、高性能、靈活性、高能效的特點，將助力英特爾持續推動可持續的算力增長，從而滿足不同客戶群體多元化的需求。