
Intel 創辦人 Gordon Moore 所推出的摩爾定律,Intel CEO Pat Gelsinger 表示透過製程節點的推進以及封裝技術的改進,將會持續穩定推進中。
在過去晶片的性能取決於內部電晶體的數量,但是隨著晶片製造技術逐漸面臨物理瓶頸,在過去每 18 個月晶片內電晶體數量翻倍的摩爾定律,在近年來發熱量以及功耗問題,單純的製程節點推進已經無法滿足晶片設計所需要的製程,也因此透過將多個小晶片 Chiplet 透過封裝方式結合在一起的設計,就成為目前的設計主流。而 Intel 也在這次 Innovation 活動中,強調透過旗下先進封裝技術以及結合 UCIe 共通介面,可以在一顆處理器上混和不同製程的小晶片,達成最高效率,持續推動摩爾定律的進展。

首先在 intel 自家製程的部分,Pat Gelsinger 表示而目前 intel 的四年五節點製程開發依計畫進行中,在今年 Intel 7 製程已進入量產階段,Intel 4 則是已經量產準備就緒、Intel 3 也會按照規劃於今年底推出。

Pat Gelsinger 也在現場展示採用 Intel 20A 製程製造的晶圓,以及預定於 2024 年推出的英特爾 Arrow Lake 處理器測試晶片。而 Intel 20A 將會是第一個使用 Intel PowerVia 晶片背部供電技術以及新一代 RibbonFET 環繞式閘極電晶體設計的製程節點。而同樣使用 PowerVia 及 RibbonFET 的 Intel 18A 製程節點,將按進度於 2024 第一季進入 Fab。

Intel 18A 製程也將採用 Intel PowerVia 晶片背部供電技術以及新一代 RibbonFET 環繞式閘極電晶體設計,並且運用 High-NA EUV 曝光技術製作。

除了製程節點的推進外,Intel 也在封裝技術上持續發展,Pat Gelsinger 也秀出了在本周宣布消息的玻璃基板封裝成品,採用玻璃基板的晶圓成品將預計在 2026 年至 2030 年間推出(請見:Intel 釋出玻璃基板封裝技術最新進展 提供更高封裝密度增加處理器效能),可使封裝中的電晶體持續微縮,以滿足 AI 等資料密集、高性能工作負載的需求。

Pat Gelsinger 手上拿的就是採用玻璃基板的試作成品。
既然提到了 Chiplet 小晶片,就當然不能不提到 Intel 這陣子力推的 UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express)介面,透過開放的標準,不僅能整合不同製程的產品,甚至能夠與允許來自各家廠商的 Chiplet 小晶片在同一顆處理器上運作,除了能夠整合各家產品的設計優勢外,因為 UCIe 的開放標準,可以進一步縮短各家 IP 整合的時程,這對未來面對眾多複雜的 AI 工作負載需求,透過混和封裝的設計,更能夠達到 AI 工作所需的效能。

在 2022 年建立的 UCIe 小晶片連接介面,包括 AMD、arm、 NVIDIA、台積電、三星、當然還有 Intel 等半導體主要角色參與其中,目前已有 120 家以上的廠商參與了這個介面。

在簡報會場上也展示了由透過 EMIB 先進封裝技術以及 UCIe 介面連接組合的測試晶片,這款測試晶片包含了以 Intel 3 製程製造的英特爾 UCle IP 晶片、TSMC 台積電 N3E 製程節點製造的 Synopsys UCIe IP 晶片,並且透過 EMIB 先進封裝技術結合,這也代表未來結合各家不同設計/不同製程節點的小晶片,都也可能出現在同一款處理器上。

而 Pat Gelsinger 在會後的媒體訪談上,針對這點也具有相當的期待,或許未來也有可能,會在 Intel 處理器上出現與 NVIDIA 顯示核心、台積電製程 IO Die 結合的產品 SKU,甚至是與 arm IP 達成另類的技術合作。

而 3D 堆疊封裝技術更是目前處理器會持續發展的方向,尤其是未來在大型語言模型的計算部分,更需要更高性能的處理器進行運作,這時可擴展、堆疊的封裝設計方式,將會提供處理器廠商推出更多適合產品的可能。(如這次發表的 Meteor Lake 處理器,就是運用了 Foveros 3D 封裝技術組合了不同 Chiplet 小晶片設計,達成與現行處理器截然不同的產品設計)。