日前舉行的2021 IEEE中,英特爾概要論述采用混合鍵合(hybrid bonding)技術,封裝提升超過 10 倍互連密度、晶體管微縮達成 30%~50% 面積改善、新電源和新存儲技術重大突破,以及未來某個時刻將徹底顛覆運算的新物理概念。
英特爾表示,不斷創(chuàng)新為摩爾定律基石,元件研究事業(yè)群致力橫跨 3 個關鍵領域創(chuàng)新,提供更多晶體管必要微縮技術、提升電源和存儲的新硅功能、探索新物理概念等以變革命性改變世界運算方式。藉元件研究,許多創(chuàng)新打破摩爾定律障礙,并實際應用于產(chǎn)品──應變硅、Hi-K 金屬閘極、FinFET、RibbonFET,以及 EMIB、Foveros Direct 等封裝創(chuàng)新等。
首先,英特爾追尋基本微縮技術的重要研究,能在未來產(chǎn)品提供更多晶體管。
公司研究人員為混合鍵合互連設計、制程和組裝挑戰(zhàn)提出解決方案綱要,展望封裝超過 10 倍互連密度改善。7 月 Intel Accelerated 活動,英特爾宣布導入 Foveros Direct 計畫,達成 10 微米以下凸點間距,為 3D 封裝提供一個量級互連密度提升。為了讓生態(tài)系從先進封裝受益,英特爾同樣呼吁建立業(yè)界新標準和測試步驟,促成混合鍵合小芯片(chiplet)生態(tài)系。
另外,展望環(huán)繞式閘極(gate-all-around)RibbonFET,英特爾正在透過堆疊多個(CMOS)晶體管,掌握即將到來的后 FinFET 時代,藉由每平方公厘放入更多晶體管,達成最高 30%~50% 邏輯微縮改善,繼續(xù)推動摩爾定律。
英特爾同時透過前瞻性研究,為摩爾定律建構前進埃米(angstrom)世代的道路。展示僅數(shù)個原子厚度的新型材料,如何做出克服傳統(tǒng)硅通道限制的晶體管,讓每個芯片面積增加數(shù)百萬個晶體管,為下個十年提供更強大的運算力。
其次,英特爾帶來硅的新功能。
關鍵點在 300mm (12 寸) 晶圓,達成全球首創(chuàng)整合以氮化鎵(GaN)為基礎的電源開關和以硅為基礎的 CMOS,推動更有效率的電源技術,為 CPU 提供低損失、高速電源供應,并同時縮減主機板元件和空間。另一項進展為英特爾使用新型鐵電材料,達成領先業(yè)界、低延遲讀寫能力,且有可能成為次世代嵌入式 DRAM 技術,提供更多的存儲資源,解決從游戲到 AI 等運算應用日益復雜的問題。
最后,英特爾正尋找以硅晶體管為基礎的量子運算的強勁效能,以及與新型室溫裝置搭配運作,擁有巨量能源效率運算的全新開關。將來采用全新物理概念的揭示,可能取代傳統(tǒng) MOSFET。
IEDM 2021 英特爾展示室溫運作的全球首款實驗性磁電自旋軌道(magnetoelectric spin-orbit,MESO)邏輯裝置,顯示基於開關奈米規(guī)模磁鐵的新型電晶體制造潛力。英特爾和 IMEC 在自旋電子材料研究取得進展,將裝置整合研究更進一步帶往實現(xiàn)全功能自旋轉距(spin-torque)裝置。英特爾還展出與 CMOS 生產(chǎn)制造相容,實現(xiàn)可擴展量子運算的完整 300mm 量子位元制程流程,確定研究的下一步。
以上就是英銳恩單片機開發(fā)工程師分享的“英特爾發(fā)表多項先進技術 推動摩爾定律超越2025年”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發(fā),提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。