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很快,Intel就將率先步入32nm工藝時代,Westmere家族中的桌面型號Clarkdale即將新鮮出爐。與競爭對手AMD、全球頭號代工廠臺積電相比,Intel的半導體工藝優勢有多少呢?
注意:本文數據均來自微電子技術顧問公司Semiconductor Insights。臺積電因為沒有自己的產品,所以使用一家無工廠FBGA制造商的設備來替代分析,這種企業往往會最先使用代工廠的新工藝。藍色巨人IBM也沒有加入分析,因為相關資料有限。
圖一顯示了三巨頭在90nm、65nm、45nm、32nm四種工藝上的發展史,主要是什麼時候在什麼產品上最先使用。
可以看出,Intel每兩年昇級一次制造工藝,幾乎像鍾表一般精確;AMD其實也差不多,但在32nm上有變慢的趨勢,可能是受到了新工藝難度加大和GlobalFoundries拆分的影響;臺積電工藝因為不是專門用於微處理器,所以進程有所不同,從90nm到65nm用了整整三年,但再次到45/40nm只花了15個月(可惜40nm良品率始終不如意),而且臺積電在每次重大工藝昇級中間還有一次半代工藝(half-node),故而也可以說是速度最快的。
圖二是新技術對比。Intel在90nm上率先引入了漏源極嵌入硅鍺技術(eSiGe),而AMD和臺積電分別等到65nm和45nm纔跟上,不過AMD增加了SOI技術。
Intel又在45nm時代使用了高K金屬柵極(HKMG),並將在32nm上進化到第二代,而AMD和臺積電分別預計要在32nm和28nm上纔會有類似技術。
圖三是摩爾定律執行情況。摩爾定律預計,制造工藝每昇級一次,集成電路的尺寸就會縮小70%左右。圖中X軸是半導體工藝世代,Y軸則是最小互連間距,它決定了邏輯柵極的密度以及一顆芯片能夠集成多少晶體管。
很明顯,三大廠商都嚴格遵循了摩爾定律的指揮,而且絲毫沒有減速的樣子。臺積電的尺度做得更小,或許是因為其主要客戶都是圖形處理器和FPGA方面的SoC廠商。