FPGA兩大巨頭Xilinx和Altera在28nm工藝節(jié)點(diǎn)分別采用了臺(tái)積電不同的工藝技術(shù)，在接下來(lái)的20nm和16nm/14nm卻采用了不同的策略。Altera搭上了Intel 14nm工藝的戰(zhàn)車，并與Intel簽訂排他性協(xié)議（http://blog.chinaaet.com/detail/31993）。
Intel 14nm工藝有何過(guò)人之處？日本同行PCWatch近日對(duì)Intel新工藝做了一番解析，并和其他廠商、其他工藝的正面對(duì)比，更加凸顯了世界第一芯片巨頭的強(qiáng)悍。
Intel 14nm工藝 PK 臺(tái)積電16nm、三星/Global Foundries 14nm
Intel 22nm工藝已經(jīng)率先使用了3D立體晶體管，14nm上將進(jìn)化到第二代，其他廠商則會(huì)陸續(xù)上馬類似的FinFET，包括臺(tái)積電16nm、三星/Global Foundries 14nm。
來(lái)看看幾個(gè)工藝的間距數(shù)據(jù)：
相比之下，臺(tái)積電16nm、三星/GF 14nm的柵極間距分別是90nm、78nm，前者只相當(dāng)于Intel 22nm的水平，后者也略弱一些，而內(nèi)部互聯(lián)最小間距則都是64nm，相比于Intel大了23％。
這些間距越小，就可以把晶體管做得更小、更密，對(duì)于電路集成度、芯片性能的重要性不言而喻
Intel曾經(jīng)自己高調(diào)宣揚(yáng)過(guò)，整個(gè)世界也都承認(rèn)，無(wú)與倫比的先進(jìn)制造工藝是這家芯片巨頭永遠(yuǎn)令人眼紅的優(yōu)勢(shì)。14nm工藝雖然從年初拖到了年底，但到時(shí)候仍然是這個(gè)地球上最先進(jìn)的。其他半導(dǎo)體企業(yè)紛紛減緩腳步或者合縱連橫的同時(shí)，Intel仍在堅(jiān)持獨(dú)行，仍在引領(lǐng)世界。
Intel 14nm工藝的發(fā)展進(jìn)程和技術(shù)優(yōu)勢(shì)
隨著B(niǎo)roadwell-Y CoreM系列初步揭開(kāi)面紗，Intel也公布了14nm工藝的大量相關(guān)資料，介紹了它的發(fā)展情況和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
簡(jiǎn)單地說(shuō)：
1、Intel 14nm工藝已經(jīng)通過(guò)各項(xiàng)驗(yàn)證，并在美國(guó)俄勒岡、亞利桑那工廠投入了量產(chǎn)，明年還會(huì)加入愛(ài)爾蘭工廠。
2、它使用了第二代Tri-Gate(FinFET)立體晶體管技術(shù)，擁有業(yè)界領(lǐng)先的晶體管性能、功耗、密度和成本。
3、Broadwell家族將首先采用14nm工藝制造，其后陸續(xù)擴(kuò)展到Intel各條處理器產(chǎn)品線。
4、Intel 14nm不但自己用，還會(huì)為很多客戶代工大量產(chǎn)品，從高性能到低功耗均可(已拿下Altera、松下)。
事實(shí)上，14nm也是迄今為止Intel面臨的最艱難的挑戰(zhàn)，Intel對(duì)此也是很坦誠(chéng)，并沒(méi)有遮遮掩掩。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，14nm工藝良品率初期低得要命，直到今年第二季度末才達(dá)到量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)2015年第一季度才能追上22nm的水 平，后者迄今仍是Intel良品率最高的工藝。
也只有到了2015年上半年，14nm的良品率、產(chǎn)能兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)才能都滿足多條產(chǎn)品線的需求。這也正是Broadwell為什么首發(fā)只有一個(gè)超低壓版的CoreM系列，更多產(chǎn)品明年才會(huì)發(fā)布的根本原因。
下邊繼續(xù)跟隨Intel的幻燈片，一起看看14nm工藝的神氣，尤其是和現(xiàn)有的22nm好好對(duì)比對(duì)比。
22nm上率先引入了Tri-Gate三柵極立體晶體管技術(shù)，堪稱半導(dǎo)體歷史上的一次革命。雖然帶來(lái)了晶體管密度等方面的一些問(wèn)題，導(dǎo)致核心面積過(guò)小、發(fā)熱密度升高，但仍然是大勢(shì)所趨，其他廠商紛紛引入，不過(guò)在名字上都叫做FinFET，異曲同工。
晶體管鰭片是最能反應(yīng)該技術(shù)進(jìn)步的地方。鰭片高度從34nm增至42nm(進(jìn)步比例24％)，更高更薄可以改善驅(qū)動(dòng)電流、性能；間距從60nm縮小到42nm(進(jìn)步比例30％)，可以提高集成密度；整體所需鰭片數(shù)量減少，可以改進(jìn)集成密度、降低電容。
另外，晶體管柵極間距、互聯(lián)間距也分別縮小到了70nm、52nm，進(jìn)步比例為22％、35％。
鰭片外圍覆蓋著的(黃色)就是金屬柵極。
層連最小間距也從80nm來(lái)到了52nm(進(jìn)步比例35％)。
SRAM存儲(chǔ)單元的面積，上代是0.108平方微米，現(xiàn)在僅為0.0588平方微米，進(jìn)步比例達(dá)46％，幾乎縮小了一半。
第一頁(yè)就可以看出，Intel的14nm工藝非常領(lǐng)先，拿幾百億美元砸出來(lái)的技術(shù)就是非同凡響！臺(tái)積電16nm只相當(dāng)于Intel 22nm的水平。
也就是說(shuō)，采用Intel 14nm工藝的Stratix 10，不僅領(lǐng)先Xilinx剛剛推出的20nm的UltraScale系列產(chǎn)品，而且領(lǐng)先下一代的16nm工藝。
結(jié)論：Stratix 10領(lǐng)先了UltraScale系列3代！ 其實(shí)就是Stratix 12，所以速度的單位是GHz。