PDK 0.9已发布,英特尔14A工艺距离量产更近一步
英特尔代工正式发布了Intel 14A工艺设计套件(Process Design Kit,PDK)0.9版本,这是这项下一代制造技术发展过程中的一个重要里程碑。英特尔表示,该量产工艺节点目前正达到这一开发阶段所预期的性能与良率成熟度,且相关结果已获得硅片验的支持。英特尔计划在2027年第一季度发布PDK 1.0,以验证该技术是否已为大规模量产(High-Volume Manufacturing,HVM)做好准备。

14A PDK v0.9现已推出
PDK(工艺设计套件)包含晶体管模型、设计规则等信息,使芯片设计者能够借助电子设计自动化(EDA)工具,针对特定制造工艺开发产品。PDK的准确性和质量对于预测芯片制造后的实际表现至关重要,而PDK 0.9的发布尤为重要,因为它为客户提供的Intel 14A表征基于实际硅片测量数据,而非理论模型或仿真。在这一阶段,客户可以更有信心地推进产品开发,相信该技术在性能和功耗方面能够满足他们的要求。
英特尔表示,PDK 0.9让客户得以开发计划在工艺认证前后进入风险试产的设计,前提是PDK能准确反映制造出硅片的特性。在许多情况下,这可以让芯片开发者大幅减少从首次流片到量产之间所需的硅片修订次数。不过,PDK 0.9的发布并不意味着Intel 14A已经准备好、甚至接近量产,因为英特尔预计要到2027年第一季度随PDK 1.0发布时才会验证HVM就绪状态。这也不意味着14A会在2027年初进入量产,英特尔自身预计,在2027年下半年对自家产品进行风险试产之后,将于2028年开始采用14A工艺技术进行大规模量产。
英特尔代工前端技术开发部门企业副总裁兼总经理Ben Sell表示:"从客户的角度来看,PDK 0.9让客户有信心基于Intel 14A设计产品,因为该技术正达到这一开发阶段所预期的行业标准性能与良率成熟度,并有硅片验证作为支撑。"

在18A基础之上打造
Intel 14A建立在Intel 18A引入的架构基础之上,并融入了多项重大改进。其中包括第二代RibbonFET 2全环绕栅极(GAA)晶体管、PowerDirect背面供电技术(可直接把电力输送到晶体管的源极/漏极区域,而不像PowerVia那样使用TSV等中间连接),以及Turbo Cells涡轮单元,用于加速CPU/GPU时序关键路径的高性能标准单元,从而为芯片设计师提供更多提升性能、优化能效的手段。由于英特尔此前已经介绍过这些技术的优势,因此本次公告没有更新Intel 14A在晶体管性能、功耗或晶体管密度方面的具体数据。
这些技术为芯片设计者提供了更多提升性能和优化能效的手段。由于英特尔此前已介绍过这些技术的优势,本次公告并未提供Intel 14A在晶体管性能、功耗或晶体管密度方面的最新数据。
除了晶体管、供电和互连技术的改进之外,英特尔还在运用Intel 18A量产12个月来积累的制造经验,加速14A的成熟。具体而言,英特尔表示已加大对在线缺陷检测、建模与仿真的投入,以便在开发周期的更早阶段发现潜在制造问题。这些举措旨在提升制造良率、降低工艺波动,最终提升晶体管性能,并缩短生产周期。英特尔还表示已推出多项战略性举措以加速技术开发,但未量化其影响。

新的合作模式
另一个重要变化涉及英特尔与设备及材料供应商的合作关系。英特尔表示,公司已调整协作模式,让技术开发团队和外部供应商更早介入工艺开发周期。这种紧密合作的目标是,在制造缺陷和设备能力问题成为量产之后阻碍良率提升的障碍之前就将其解决。英特尔还会与供应商定期举行"良率峰会",以加快关键开发目标的进展。
Sell说:"这要求我们调整与设备及材料供应商的协作模式,也让我们的技术开发负责人更早与供应商接触,以推动在缺陷和设备能力方面的改进。"
这种早期合作还有一个额外好处:设备和材料供应商可能会把英特尔的需求纳入他们的标准产品和开发路线图中。这可能为英特尔带来相对于竞争对手的优势——竞争对手要么不得不让自己的制造工艺去适配围绕英特尔需求优化过的设备,要么与供应商从头开发替代方案。
从历史上看,英特尔经常为半导体制造技术设定方向,其他芯片制造商随后纷纷采用类似做法。一个著名的例外是浸没式 DUV 光刻——英特尔在台积电之后才采用该技术,而台积电正是浸没式 DUV 光刻开发的引领者。通过让设备和材料供应商更早介入,英特尔有望部分恢复其在行业标准制造方案发展上的历史影响力,不过对此的重要性也不应高估。

不断扩展的设计生态
与此同时,英特尔正继续扩展其14A技术的设计生态。Cadence已与英特尔建立设计-工艺协同优化(DTCO)合作,重点面向下一代AI驱动设计工具和IP;Keysight、Siemens和Synopsys也宣布了针对该工艺的设计工具认证。英特尔还在与其他软件开发商和IP提供商合作,验证潜在代工客户所需的设计流程和可复用构建模块。
英特尔表示,客户对14A开发进展的反馈令人鼓舞。不过,公司尚未透露任何已承诺使用该技术制造产品的客户,也未公布客户流片或具体制造协议——这在代工行业属于正常情况。对英特尔代工而言,吸引外部客户尤为重要,因为现代尖端工艺技术的开发成本只有在用于制造数亿颗芯片时才能收回,这远超英特尔如今的自产规模。与此同时,英特尔代工先进制造技术在商业上的成功,不仅取决于晶体管性能和制造良率,还取决于其交付可预期开发时间表的能力。

展望未来,英特尔打算继续改进14A的性能、良率、波动和生产周期,但目前公司并未披露任何具体目标。在初始工艺版本推出之后,英特尔还计划为14A-E和14A-P节点提供进一步的工艺增强和性能优化,不过这些节点目前尚无确切时间表。
