小米科技|说人话系列:英特尔酷睿12代详解(4): 摩尔定律之殇( 二 )


如何解决呢?英特尔引入了应变硅+HKMG技术 。 而AMD引入了掺铜绝缘硅技术 , 大大降低了芯片内部漏电率跟受到的电磁影响 , 再加上FPGA公司都在推行可编程功耗(Programmable Power)的方法 , 这一套软件硬件同步进步 , 加上标准改变新的供应链体系改变 , 行成了完善组合拳 , 从而理论上能把半导体制造工艺一路推进到32nm制程 。 而比较著名的代工厂台积电也学习AMD的铜互联方案 , 终于在2007年搞定了65nm工艺 。 这也有了别的问题 , 日美半导体标准决战 , 最终欧美技术胜利 , 曾经风头无两的日厂从此沦落 , 截至现在都在液晶硬盘领域苟延残喘 。

上了书本的应变硅技术
既然解决了眼前的问题 , 那就在平面晶体管制造上继续快进 。 时间来到了2010年 , 如何进行32nm下一代的设计 , 英特尔花了很多心思 。 实际上 , 平面铺设晶体管在10年前就早已提前宣布了走到了尽头 , 不过这一天总会来的 。 英特尔祭出了大杀器——3D晶体管(其实就是FinFET结构啦) 。

【小米科技|说人话系列:英特尔酷睿12代详解(4): 摩尔定律之殇】平面跟3D晶体管对比
实际上 , 22nm已经无法用正常的命名法看待了 。 英特尔22nmFinFET工艺的栅极长度并没有比32nm平面制程短多少 , 但是单位面积集成的晶体管确实翻倍了 。 而长期在28nm无法突破的台积电也发现了新大陆 , 转向了3D结构芯片设计 , 从而最终倒腾出来了TSMC16nm工艺 。

英特尔32对比22nm
看图吧 , 一目了然 。 就这么继续堆叠下去理论上甚至可以达到硅基芯片的尽头 。 英特尔制造14nm芯片 , 技术路线相比22nmFinFET并没有突破多少 , 而是采用了大力出奇迹的方法——多次光刻 , 这就是英特尔(也不止它一家)的多重曝光技术 。

理解没?就是真的多次光刻
密度太高 , 而电路精度不够咋办?好办 , 缝隙里也刻 , 不行就多来几次 。 应付14到14+到14+++++都可行 , 但是面对10nm以下的精度 , 光刻次数要翻几倍 , 消耗的电力 , 供水 , 光罩数量越来越可怕 。 这些都能接受 , 但理论指导带来不了的是 , 多次光刻的问题是误差 。 几十亿晶体管 , 哪怕一个步骤一个错误 , 一点儿偏移 , 芯片就报废了 。 如果是5次6次曝光呢?良品率上不去 , 这才是问题 , 毕竟隔壁台积电都用上极紫外光刻了不是 。 这也是酷睿连续6代都在14nm徘徊的原因 。
本期结束 , 下期终于要讲酷睿12代的核心设计了!