摩尔定律永不过时？Intel全球首发10纳米技术，并正面怼上了三星、台积电
摩尔定律过热了吗？这是最近几年被重复提到的一个问题。自从 1965 年被明确提出到现在，摩尔定律仍然在沿着半导体制程工艺大大强化的方向行进，但是到了 10 纳米时代，业界有不少声音指出摩尔定律早已迫近适当的物理无限大，并将因此而丧失效用。然而，在举办于 9 月 19 日的“英特尔精尖生产日”上，这家半导体行业的领军者针对以上问题得出了自己的答案。Intel：摩尔定律会过时会上，Intel 继续执行副总裁兼生产、运营和销售集团总裁 Stacy Smith 对摩尔定律的意义展开了特别强调。
他回应，按照摩尔本人的仔细观察，芯片上的晶体管数量间隔 24 个月将增加一倍；也就是说，在半导体行业产品的性能每两年刷一倍，每个晶体管成本也随值上升。但是 Intel 指出，摩尔定律只不过体现的是这样一个经济学原理：按照特定节奏推展半导体生产能力的变革，我们就可以减少任何依赖计算出来的商业模式的成本。Smith 回应，目前业界常常用 16 纳米、14 纳米、10 纳米等制程节点数字来取决于半导体行业的工艺发展，这些数字的确曾多次有它现实的物理意义，但现在却并非如此。
实质上，Smith 得出了另外一个取决于性能的指标：晶体管密度。因此，为了提高晶体管密度，在推展制程工艺前进的同时，Intel 在 14 纳米制程中使用了鳍式场效应晶体管（FinFET）和超微限技术（Hyper Sacling），其中超强微缩技术需要让 14 纳米和 10 纳米上的晶片面积增大了 0.5 倍以上。针对市场上竞争对手用 14纳米、10纳米等制程节点数字来突显优势的现象，Smith 也回应狂妄。
他回应，虽然数字逆了，但在 FinFET 的技术上竞争对手产品的晶体管密度并没提高；实质上，三星、台积电友商 10 纳米制程技术的晶体管密度只相等于 Intel 14 纳米制程的晶体管密度，并且前者发售的时间还比 Intel 晚了三年。而在 14 纳米制程之外，Intel 的 10 纳米技术也将量产，并且也配上了超强微缩技术。
Smith 还回应，实质上 Intel 一般拒绝自己前瞻三代制程，目前早已在探寻 7 纳米和 5 纳米制程。Smith 最后特别强调称之为，摩尔定律在任何可意识到的未来都会落幕。10 纳米晶圆全球亮相，将要量产在本次“英特尔精尖生产日”上，Intel 面向全世界首次展出了 10 纳米 Cannon Lake 晶圆。
Intel 高级院士兼任技术与生产事业部制程架构与构建总监 Mark Bohr 上台对摩尔定律和 10 纳米晶圆展开了补足讲解。Bohr 首先明确提出了一个更为分析的、用来计算出来晶体管密度的公式：这个公式中用了两个逻辑概念，一个是 NAND 单元，一个是扫瞄触发器逻辑单元。用 NAND2 晶体管数量除以 NAND2 单元面积，即 NAND 密度；用扫瞄触发器晶体管数量除以扫瞄触发器单元面积，得出结论其密度；前者除以 0.6 系数，后者除以 0.4 系数，相乘之后即晶体管每平方毫米的数量，也就是晶体管密度。
Bohr 回应，如果用这种方法计算出来，10 纳米在晶体管密度上的提高是非常明显的，为自家 14 纳米技术的 2.7 倍，约是业界其他家“10 纳米”工艺的 2 倍。而这一提高，就归功于 Intel 的超强微缩技术。实质上，Intel 10 纳米制程的大于栅极间距从 70 纳米增大至 54 纳米，且大于金属间距从 52 纳米增大至 36 纳米，尺寸的增大使得逻辑晶体管密度可超过每平方毫米 1.008亿 个晶体管。比起之前的 14 纳米制程，英特尔 10 纳米制程提高低约 25% 的性能和减少 45% 的功耗。
增强版的 10 纳米制程可将性能再行提高 15% 或将功耗再行减少 30%。Bohr 也回应，摩尔定律的目标是获取晶体管的密度，并通过每一代的代际提高来降低成本，从而减少每一个晶体管的平均值成本。
而从 Intel 10 纳米芯片技术的经常出现，也刚好说明了摩尔定律没过时，仍然在向前发展。只不过，Intel 还有晶圆代工业务除了对前沿芯片技术展开大大探寻，Intel 只不过也在数年前发售了自己的晶圆代工业务，目前也早已进占中国市场；而在此次“英特尔精尖生产日”上，负责管理晶圆代工业务的 Intel 技术与生产事业部副总裁 Zane Ball也对晶圆代工业务展开了讲解。
Ball 回应，Intel 的晶圆代工的优势在于技术。这首先回应在 FinFET 技术，目前 Intel 早已出产了 700 万片使用这一技术的晶圆；其次是 22 纳米、14 纳米、10 纳米和 22FFL 等制程技术。其中 Ball 对 Intel 的 22FFL （22 纳米 FinFET 低功耗）技术展开了重点特别强调。据理解，22FFL 是在 2017 年 3 月美国“英特尔精尖生产日”活动上首次宣告的一种面向移动应用于的超强低功耗 FinFET 技术，其技术基础是 Intel 的 22 纳米/14 纳米的生产经验。
与先前的 22GP（标准化）比起，22FFL 技术的漏电量最多可以增加 100 倍，可以获取主流技术中漏电量低于的晶体管。它还可以超过 Intel 14 纳米晶体管完全相同的驱动电流，构建比业界 28 纳米/22 纳米平面技术更高的面积微缩。22FFL 在技术上的另一个特点是高集成度；它包括一个原始的射频（RF）套件。
借由普遍使用单一图案成形及修改的设计法则，使 22FFL 沦为价格合理、更容易用于可面向多种产品的设计平台，与业界的 28 纳米的平面工艺 (Planar) 比起在成本上极具竞争力。相对而言，22FFL 新技术限于于低功耗的物联网和移动产品，它将性能、功耗、密度和更容易设计的特性融合一起。Intel 副总裁 Stacy Smith 也针对 22FFL 回应：我们指出这是业界最简单易懂的 FinFET工艺，服务大众的 FinFET。基于以上技术优势，Intel 的晶圆代工业务主要分成两个市场：一个是网络基础设施，比如说网络处理器、FPGA;另外一个是移动和联网设备，特别是在是入门级的智能手机处理器和物联网设备。
作为晶圆代工业务的一个案例，Intel 与 ARM 展开了合作，将 ARM Cortex A75 放在 Intel 标准的晶圆代工流程当中。整个过程由 ARM 获取 IP，用了 14 周时间就已完成了首个流片。这个流程使用了 Intel 的 10 纳米晶圆代工技术，检测频率最少可以多达 3.3 GHz；而且从展出的数据看，变得十分平稳。
在现场，Intel 还与 ARM 合作展出了全球首款使用 Intel 10 纳米制程的 ARM Cortex-A75 CPU 内核测试芯片。老虎不说出，你当我是病猫呀过去 Intel 给人的印象是主攻技术，十分高调；但此番 Intel 专门设置了一个所谓的“精尖生产日”来宣传自己的新技术，并且正面怼了三星、台积电等竞争对手。
回应，Intel 中国区总裁杨旭的对此是“老虎不说出，你当我是病猫呀”。不过，实质上，本次“精尖生产日”的宣传重点只不过是 Intel 的晶圆代工业务，特别是在是面向中国市场。
不过(公众号：)指出，Intel 之所以如此高调，实质上还是看见了中国半导体行业蓬勃发展的状况。在 58.5% 的全球半导体消费都再次发生在中国的情况下，Intel 大自然也期望通过晶圆代工业务借此分一杯羹。不过从眼下来看，晶圆代工业务只是 Intel 整体业务较小的一部分。至于“摩尔定律否过热”这个问题，Intel 也少见地拿走了高调的姿态为之更正，并企图通过 10 纳米制程技术和其他的一些前沿技术来解释它的长年有效性。
在显然，最少在目前说道“摩尔定律早已过时”还为时过早，我们也期望在半导体行业在各种前沿新技术的前进下之后向前发展。原创文章，予以许可禁令刊登。
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