Intel 18A-P工艺进入风险生产，同等功耗下实现9%的性能提升

这是Intel 18A节点的一次重大改进，将用于Panther Lake和Xeon 6+等产品中，承诺在同等功耗下实现9%的性能提升，还宣称在同等性能水平下实现18%的功耗降低，20-40%的芯片级热阻改善，以及关键性能层中10-30%的通孔电阻改善。

所谓风险生产是半导体制造中大规模量产之前的阶段。这是一个小批量生产阶段，英特尔将在标准生产线上生产完整的18A-P晶圆，只是范围有限，目的是在全面投产前收集有关缺陷率、性能和变异性的数据。风险生产通常比先进逻辑工艺的大规模量产提前12-24个月，不过鉴于这不是一个全新的节点，预计时间线会更紧凑。

18A-P是18A的改进版本，虽然它采用了新的晶体管设计，但它们共用相同的单元库，单元高度分别为180nm（高性能）和160nm（高密度）。新工艺与18A设计向后兼容，意味着设计人员无需做任何修改即可移植到18A-P。一些新的晶体管选项可能会促使设计变更，但这并非必需；任何基于18A构建的产品都可以在18A-P上生产，获得较小的性能提升，且无需设计改动。

在性能方面，英特尔通过在标准Arm核心子模块上进行测试得出了这些数据，特别指出在0.75伏电压下实现了9%的频率提升或18%的功耗降低。从图表中可以看到，即使电压偏离0.75V这个基准点，18A-P仍然保持着频率/功耗方面的改善。

通过18A-P，英特尔在其库中增加了3种晶体管设计。W1设计现已在180nm单元高度库中可用（此前仅在160nm库中提供），而W1.5在160nm库中可用。增强型W3P设计在两种库中均可用。W1和W1.5均为针对低功耗优化的窄设计，有助于填补英特尔库中功耗优化设计方面的空白，而W3P则是一种采用"双接触"结构的新型晶体管，英特尔称之为 "Power Boost"（功率增强）。原有的W2和W3设计在18A-P上也获得了环形振荡器频率的提升（即电信号通过反相器环的传输速度）。

W3P因其功率增强（Power Boost）而成为最有趣的设计。18A已经采用了背面供电技术PowerVia，该技术利用晶圆背面来走电源线，从而为正面信号布线腾出空间并降低热阻。W3P设计在正面和背面都有接触点，减少了寄生电阻，并实现了更高的驱动电流，从而加快开关速度。

尽管标准的W2和W3晶体管从18A升级到18A-P也会获得一定收益，但这只是小幅提升。最大的频率提升来自W3P，而W1则将18A-P的电容推低至更低水平，适用于能量优化型设计。

英特尔还为其产品线增加了一对新的VT（阈值电压）选项。通常，我们会看到4种VT配对：HVT、SVT、LVT和ULVT，分别代表高、标准、低和超低阈值电压。阈值电压越低，晶体管激活所需的功率就越小，因此漏电也就越多。所以，ULVT晶体管性能最强，但漏电最多；而HVT晶体管性能最弱，但漏电最少。芯片设计人员需要针对其应用来平衡这些不同种类的阈值电压。

新的VT配对增加了另一种选择：ULVTLL，即超低阈值电压低漏电。它介于ULVT和LVT之间，提供比LVT更好的性能，但比ULVT更低的漏电。与新的晶体管设计一样，它为设计人员在针对18A-P进行芯片设计时提供了更大的灵活性。

除了扩展18A-P的能力之外，英特尔表示该改进版本还带来了20%-40%的热阻改善，以及在"性能关键层"中10%-30%的通孔电阻改善。热阻的降低来自于使用先进的EDA工具对晶圆进行研磨，以获得更好的导热性。

首款采用Intel 18A-P的产品将是下一代至强7 Diamond Rapids服务器处理器，具体来说，是其计算模块。Diamond Rapids的构建理念与AMD EPYC相同，即CPU核心应该被拆分到基于先进代工节点制造的相对较小的芯粒上，再连接到集中式的I/O资源，从而为每个CPU核心提供基本一致的内存延迟。

Diamond Rapids采用4个计算模块，也称为"核心构建模块"（CBBs），每个模块均基于Intel 18A-P工艺制造。每个计算模块包含一个CPU复合体，配备48个Panther Cove P核，以及定位于该模块的L3缓存。整个封装的CPU核心总数为192个，该核心不支持SMT（同步多线程），因此这是一款192核/192线程的处理器。

4个计算模块与两个基于较旧代工节点（如Intel 3）的I/O和内存中心（IMH）模块进行通信。两个IMH模块各有一个8通道DDR5内存接口，因此整个封装上共有16个DDR5内存通道。这也是英特尔首款实现PCI-Express Gen 6的处理器，其双向带宽比目前的PCIe Gen 5翻倍。

Diamond Rapids引入了新的LGA9324插槽，引脚数量极为庞大，计划于2027年上市。