在日前英特尔推出了A14工艺之后，两大晶圆厂巨头负责入局这个巅峰之争。从咫尺的尊府看来，总体而言，他们在架构、EUV光刻和晶体管联想上伸开了浓烈竞争。
最先看台积电，据该公司执行副总裁兼联席首席运营官Yuh-Jier Mii （米玉杰）博士先容，现时的发展标的是从FinFET到Nanosheet。除了这些技艺除外，垂直堆叠的NFET和PFET器件（称为CFET）也可能是已毕器件微缩的候选决策。除了CFET除外，沟说念材料方面也取得了打破，不错进一步已毕尺寸微缩和镌汰功耗。上图转头了这些阐述。
米博士陈述称，台积电一直在积极构建硅基CFET器件，以已毕更高水平的微缩。台积电在2023年IEDM上展示了其首款栅极间距为48纳米的CFET晶体管。本年在IEDM上，台积电展示了最小的CFET反相器。下图展示了该器件在高达1.2V电压下平衡的性能特征。
他讲解说，这次演示在 CFET 技艺发展中取得了进犯的里程碑，将有助于推动翌日的技艺彭胀。
Mii博士陈述称，二维沟说念材料晶体管的操办也取得了要紧阐述。台积电初次展示了雷同N2技艺的堆叠纳米片架构中单层沟说念的电性能。此外，他们还征战了一种经受匹配考究的N沟说念和P沟说念器件、使命电压为1V的反相器。下图转头了这项使命。
瞻望翌日，台积电还盘算不绝征战新的互连技艺，以提高互连性能。对于铜互连，咱们盘算经受新的通孔决策来镌汰通孔电阻和耦合电容。此外，咱们还在征战一种新的铜抵触层，以镌汰铜线电阻。
除了铜除外，咫尺正在操办具有气隙的新式金属材料，以进一步镌汰电阻和耦合电容。插层石墨烯是另一种远景广袤的新式金属材料，翌日有望显贵镌汰互连延长。下图转头了这项使命。
英特尔的Turbo Cell英特尔将推出的 14A 工艺节点（盘算于 2027 年进行风险分娩）的性能目的，宣称其功耗将镌汰高达 35%。英特尔还展示了其全新的 Turbo Cell 技艺，这是一种可定制的联想设施，旨在提供最高的 CPU 频率并升迁 GPU 中重要速率旅途的性能。
14A 和 14A-E 节点是继 18A 节点之后的新一代节点。英特尔默示，14A 节点的性能功耗比将比 18A 节点升迁 15% 至 20%，这不错通过更高的时钟速率或在沟通性能下镌汰 25% 至 35% 的功耗来已毕，具体取决于芯片本身的调校。这一校正很猛进度上归功于英特尔全新的顺利讲和式后面供电收罗，该公司将其定名为 PowerDirect。
英特尔还加入了其他新功能来校正节点，举例更宽的阈值电压（Vt）规模，从辛勤毕更平庸的电压/频率弧线。
14A 节点的晶体管密度也比 18A 节点提高了 1.3 倍。英特尔还针对 14A 校正了其RibbonFET 晶体管，当今称为“RibbonFET 2”。英特尔尚未露馅新一代 RibbonFET 的细节，但其总体联想通过专揽统统被栅极包围的四层堆叠纳米片（上图为 nmos 和 pmos 晶体管的横截面图），提高了晶体管密度并已毕了更快的晶体管切换速率。
英特尔全新的 Turbo Cells 功能尽头出色，但也略显复杂。Turbo Cells 用途平庸，但英特尔迥殊强调，它们将用于 CPU 和 GPU 的重要旅途，平素被称为“加快旅途”。这是有原因的。
处理器内的时序旅途是指信号在正常运行时代通过导线和逻辑门传输的旅途。关系词，这些信号的延长可能会中断处理器的时钟时序。重要旅途是指总延长最长的旅途。
由于处理器基于时钟信号运行，因此最慢的重要旅途决定了整个这个词芯片的最高频率极限，从而成为举座性能的瓶颈（不同期钟域之间存在互异，但总体原则沟通）。芯片联想东说念主员平素会在芯片的这些区域使用更高速的晶体管，但这会镌汰晶体管密度并加多功耗，因为速率更快的晶体管露出更大，从而破费更多功率。全新的 Turbo Cells 为芯片架构师提供了更考究的器具来缓解重要旅途问题。
英特尔全新的 Turbo Cells 功能尽头出色，但也略显复杂。Turbo Cells 用途平庸，但英特尔迥殊强调，它们将用于 CPU 和 GPU 的重要旅途，平素被称为“加快旅途”。这是有原因的。
处理器内的时序旅途是指信号在正常运行时代通过导线和逻辑门传输的旅途。关系词，这些信号的延长可能会中断处理器的时钟时序。重要旅途是指总延长最长的旅途。
由于处理器基于时钟信号运行，因此最慢的重要旅途决定了整个这个词芯片的最高频率极限，从而成为举座性能的瓶颈（不同期钟域之间存在互异，但总体原则沟通）。芯片联想东说念主员平素会在芯片的这些区域使用更高速的晶体管，但这会镌汰晶体管密度并加多功耗，因为速率更快的晶体管露出更大，从而破费更多功率。全新的 Turbo Cells 为芯片架构师提供了更考究的器具来缓解重要旅途问题。
Turbo Cells 旨在通过加多短库的晶体管驱动电流来提高性能，当它们用于创建双高库（两个圭臬行的高度）时，同期保持高密度罗列以已毕最好面积遵守。
上图展示了四种不同的 nmos 和 pmos 纳米带/纳米片（粉色和绿色）罗列神气，它们具有不同的宽度和树立，可针对不同场景优化驱动电流。纳米带的宽度不错调理，也不错单独合并，形成尽头宽的纳米带，以已毕最大的驱动电流输出。多样选项为联想东说念主员提供了广大的器具包，可用于定制已毕。
英特尔默示，Turbo Cells 最终可用于将速率更快、功耗更低的单位与统一联想模块内的节能单位搀和，从而为任何给定的用例创立功率、性能和面积 (PPA) 的稳妥平衡。
重要旅途是最终的瓶颈；不错将其视为链条中最薄弱的枢纽。英特尔的全新 Turbo Cells 旨在通过加快这些旅途来升迁处理器的举座性能，但又不会像惩办重要旅途问题那样作念出调解。咱们得比及 2027 年材干看到其最终成果。
High NA EUV，若何抉择？动作下一代制造竞争的中枢，何时使用High NA EUV光刻机亦然一个选藏点。
在半导体新元素的经受方面，台积电多年来一直是前驱，并平素引颈潮水。但当今，该公司似乎将烧毁在其 A14 工艺中使用高数值孔径 EUV 光刻确立，而是经受更传统的 0.33 数值孔径 EUV 技艺。这一讯息是在数值孔径技艺研讨会上露馅的，台积电高等副总裁Kevin Zhangh在会上晓谕了这一阐述。由此不错确定地说，英特尔代工场和几家 DRAM 制造商当今在“技艺”上比台积电更具上风。
“台积电将不会使High NA EUV光刻技艺来对A14芯片进行图案化，该芯片的分娩盘算于2028年运行。从2纳米到A14，咱们不消使用高NA，但咱们不错在处理要领方面不绝保持雷同的复杂性。每一代技艺，咱们皆尽量减少掩模数目的加多。这对于提供经济高效的惩办决策至关进犯。”台积电的 Kevin Zhang默示。
据关系报说念，台积电觉得高数值孔径 (NA) 对 A14 工艺不关紧要的主要原因是，使用关系的光刻器具，这家台湾巨头的资本可能会比传统的 EUV 设施超越 2.5 倍，这最终将使 A14 节点的分娩资本大大提高，这意味着其在消费家具中的应用将变得艰辛。这家台湾巨头依赖于芯片联想和产能，但这并不料味着该公司不会在翌日的工艺中经受高数值孔径 EUV，因为它盘算将其用于 A14P 节点。
High NA推高资本的另一个原因是，台积电的A14芯片单层联想需要多个光罩，珺牛配资而使用最新的光刻器具只会举高资本，却得不到太多自制。相悖，通过专注于0.33 NA EUV，台积电不错使用多重曝光技艺来保持沟通的联想复杂度，而无需High NA EUV的极高精度，最终镌汰分娩资本。
但台积电在自后的复兴中指出：“台积电会仔细评估诸如新式晶体管结构和新器具等技艺更正，并在将其插足量产之前考量其闇练度、资本以及对客户的效益。台积电盘算最先引入高数值孔径EUV光刻机用于研发，以征战客户所需的关系基础设施和图案化惩办决策，从而推动更正。”
英特尔在本周的英特尔 Foundry Direct 2025大会上讲解了其High NA EUV 计谋背后的旨趣。尽管资本效益方面一直存在质疑，但英特尔仍援救在其行将推出的 14A 工艺中使用新的高 NA EUV 芯片制造确立。不外，英特尔尚未统统答应在分娩中使用这款新确立，但它在 14A 节点上有一个使用圭臬Low NA EUV 的替代分娩历程动作备用决策。
英特尔已在其俄勒冈州工场安设了第二台高数值孔径 EUV 光刻机，该公司默示该技艺阐述凯旋。关系词，由于仍在不时征战中，这台价值约 4 亿好意思元的 ASML Twinscan NXE:5000 高数值孔径 EUV 光刻机尚未插足分娩环境，因此英特尔不会承担任何风险。
英特尔代工技艺与制造执行副总裁、首席运营官兼总司理 Naga Chandrasekaran 博士默示：“最先，英特尔仍然不错遴荐在咱们的 14A 技艺上经受Low NA 或High NA 惩办决策，况兼其联想法例兼容，不会对客户产生任何影响，具体取决于咱们遴荐的旅途。其次，High NA EUV 的性能相宜预期，咱们会在合适的时机推出它。”
“咱们依然掌抓了18A和14A的数据，这些数据高慢了咱们基于低净空比的惩办决策和基于高净空比的惩办决策之间的收益率平价。因此，咱们将不绝在技艺方面取得阐述，并确保咱们领有合适的遴荐，以确保咱们请托给客户的惩办决策在咱们作念出的决策中具有最低的风险和最好的酬金，”Naga讲解说念。
英特尔将仅在 14A 节点的少数几个层上使用High NA EUV（具体数目尚不明晰），而其他不同差异率的机器将用于其他层。这意味着两台机器之间的遴荐只会影响制造历程的某些部分，但英特尔默示，使用低 NA EUV（详见下文）机器进行三重图案化，而不是使用High NA EUV 机器，不错产生沟通的为止。
由于这两种技艺皆兼容联想法例，因此无论英特尔对最终制造历程作念出何种决定（无论是否经受HighNA EUV），英特尔的客户皆不消改变他们的联想，这有助于排斥客户对英特尔经受尚未证实的分娩技艺的担忧。
此外，英特尔宣称两种分娩历程的良率沟通，这意味着即使高数值孔径 EUV 征战遇到阻遏，约略英特尔出于经济原因遴荐不部署该技艺，也不会对家具上市时候形成严重影响。经受多重曝光平素会镌汰良率，但英特尔宣称的良率持平，体现了当代多重曝光技艺的跳跃，尤其是在套刻技艺规模。
对于高数值孔径 EUV 的公众参谋大多勾通在资本上。业内东说念主士浩繁觉得，高数值孔径 EUV 的资本效益不如低数值孔径 EUV 的多重图案化技艺，但将机器插足分娩仍濒临诸多技艺阻遏。大巨额挑战皆勾通在已毕高数值孔径 EUV 所需的一系列互补技艺上，举例光刻胶、光掩模和计较光刻技艺等，这些技艺必须针对新机器进行优化。
关系词，英特尔率先经受了 ASML 的机器，以在竞争中占据上风，况兼在征战阶段已使用高数值孔径光刻技艺分娩了 3 万片晶圆。正如一位代表在举止后期讲解的那样，由于减少了梗概 40 个工艺要领，英特尔仍然已毕了显贵的资本量入为主。
终末，我思谈谈高数值孔径 EUV。咱们为什么要这样作念？原因很浅易，资本更低。中间这张图高慢的是用单次高数值孔径 EUV 生成的图案，其间距与咱们 14A 所需的间距相配。右侧高慢的是用传统设施生成的尽头通常的图案，咱们使用了三次 EUV 曝光（三重图案化），所有这个词经过了梗概 40 个工艺要领来生成该图案。
“是以，总的来说，咱们看到了更短、更浅易的历程，这是咱们在 14A 中使用高数值孔径 (High-NA) 的应用类型，与多沟说念 0.33 NA EUV（低数值孔径）比较，这镌汰了资本。此外，这提供了减少金属层数目并得到特别性能增强的选项。”
英特尔并未阐述其比较是否基于全光罩尺寸的印刷。高数值孔径 (High-NA) 机器一次只可印刷半个光罩，需要两次印刷材干制作出一个光罩大小的处理器，并依靠拼接将两次印刷合二为一，形成一个竣工的单位。比较之下，即是或小于半个光罩尺寸的芯片，使用高数值孔径 EUV 机器只需印刷一次即可。比较之下，低数值孔径 EUV 机器只需一次印刷即可处理一个全光罩大小的芯片。
英特尔在 10nm 节点上际遇了诸多失败，最终导致其失去了对台积电的芯片制造当先上风，而英特尔将 10nm 问题归罪于同期在新的制造技艺和工艺上插足了太多资金。
决定征战替代的Low NA分娩历程是为了属目叠加昔时的缺陷，而且英特尔昔时也通过征战替代惩办决策来镌汰其他类型跳跃的风险。
举例，该公司在18A节点征战了全新的后面供电系统，这在业界尚属草创；同期，该公司还征战了环栅晶体管（GAA），这在英特尔历史上尚属草创。为了确保有备用决策，该公司对其18A工艺选择了更为肃穆的去风险策略，其中包括征战一个里面磨真金不怕火的、不带后面供电的工艺节点。关系词，由于GAA和后面供电的征战阐述凯旋，英特尔最终鼓舞了18A节点的竣工版块。
英特尔的竞争敌手台积电已阐明，不会在其竞争的A14节点上使用高NA技艺，况兼尚未露馅何时将新的高NA EUV确立插足量产。英特尔最初盘算在其18A工艺中使用高NA技艺，该工艺在14A节点之前推出。英特而自后改变了这些盘算，称该工艺节点的征战速率出乎预眼力快，这意味着确立无法实时准备就绪。
本文起首：半导体行业不雅察，原文标题：《1.4nm，巅峰之争》。
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