摩尔定律失效? 英特尔用事实告诉你:不会

  【天极网笔记本频道】随着半导体行业发展，摩尔定律受到了不同程度的质疑，甚至有声音说“摩尔定律失效了!”在9月19日举行的“英特尔精尖制造日”活动上，英特尔用事实告诉大家：摩尔定律不会失效。

  英特尔公司全球副总裁兼中国区总裁杨旭谈到19日活动时说“今天是一个摩尔定律的盛会。”英特尔公司执行副总裁兼制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith表示“摩尔定律正在改变我们每个人的生活。摩尔定律会失效吗？不会!英特尔推动摩尔定律继续向前。英特尔全球精尖制造布局，在技术和规模商检局竞争优势。我们用数据说话!”

  Stacy Smith分享的数据可以说是干货满满，不仅介绍了英特尔公司规模、全球制造能力、世界级供应链、可持续发展策略以及拓展晶圆代工业务，更有对摩尔定律质疑之声的有力回应。

  “节点之间的时间再延长，这是整个行业面临的问题，但摩尔定律仍旧能够带来同样的效益。”Stacy Smith表示：“尽管从22纳米、14纳米、10纳米制程技术可能中间的时间更长，但是比如说14纳米和10纳米的晶体管密度都超过了以往的制程技术。”

  Stacy Smith指出尽管友商抢先一步提出了“10纳米”，但是晶体管密度只相当于英特尔14纳米支撑晶体管密度。可以说，英特尔在14纳米制程工艺技术方面领先对手3年。同时借助超微缩技术，英特尔14纳米和10纳米上的镜片面积缩小了0.5倍以上，并且在10纳米制程工艺技术中芯片每平方毫米晶体管数量达到1亿以上(100.8 Mtr/mm2)。按照英特尔高级院士、技术与制造事业部制程架构与集成总监Mark Bohr分享的计算晶体管密度公式，晶体管密度每两年提高约一倍。

  Mark Bohr指出，英特尔10纳米技术领先对手的“10纳米”一代。在这个成绩的背后少不了精尖技术的支持，在10纳米制程工艺采用第三代 FinFET(鳍式场效应晶体管)技术、超微缩技术 (hyper scaling)、多图案成形设计 (multi-patterning schemes)，最终实现以下创新突破：鳍片间距从42纳米降低到34纳米(0.81倍);最小金属间距从52纳米减少到36纳米(0.69倍);单元高度从399纳米减少到272纳米(0.68倍);栅极间距从70纳米减少到54纳米(0.78倍);虚拟栅极也从两个变为单个;栅极触点采用了COAG(Contact over active gate，有功栅极上触点，可使面积进一步缩小约10%)....

  Mark Bohr表示：“摩尔定律目标并不仅仅是晶体管成本以及单元成本的下降，还有不断提高晶体管性能并且降低功耗。结合英特尔最新的10纳米制程工艺技术，不断改善晶体管的每瓦性能比以及它的性能，同时不断地降低晶体管的平均功耗。”与之前的14纳米一样，在10纳米技术上英特尔也将采用“架构、制程、优化”(APO，Architecture Process Optimization)的三步走战略，推出10纳米+、10纳米++的版本，持续优化性能的同时，延长技术生命周期。与其他友商相比，在10纳米技术上，驱动电流可提高20%，到10纳米+版本中还将带来驱动电流30%的优化。相比之前的14纳米制程，英特尔10纳米制程提升高达25%的性能和降低45%的功耗，在10纳米++版本还将进一步提升。

  英特尔当然不会把视线仅仅聚焦在10纳米制程工艺技术上，在Mark Bohr在英特尔精尖制造日、谈到：“英特尔不断的推动摩尔定律继续向前，并推动它发扬光大。”因此，10纳米之后便是同样正在开发的7纳米，甚至是5纳米和3纳米!Mark Bohr在讲解英特尔前沿技术研究时介绍了一个“秘(yan)密(fa)基地”——英特尔俄勒冈园区。他指出英特尔技术领先优势得益于园区内完备的智能以及各职能间的密切协作。

  Mark Bohr表示这个研究基地正在不断进行前沿创新技术的探索，以推动摩尔定律发展。这些前沿技术包括：

  纳米线晶体管(Nanowire transistors)：纳米线的结构可提供改进通道静电，从而进一步实现晶体管栅极长度的微缩，因此被认为是未来技术的一种选择。

  III-V晶体管(III-V transistors)：尽管硅是MOSFET通道中经常使用的材料，但III-V 材料(如砷化镓和磷化铟)改进了载流子迁移率，从而提供更高的性能或者能够在更低的电压和更低的有功功耗下运行晶体管。

  3D堆叠(3D stacking)：硅晶片的3D堆叠有机会实现系统集成，以便把不同的技术混装到一个很小的地方。

  密集内存(dense memory)：多种不同的高密度内存选择，其中包括易失性和非易失性存储技术，正在探索和开发中。

  微缩互联(Scaling interconnects)：对于精尖制程工艺来说，微缩互联和微缩晶体管一样重要。新的材料和图案成形技术正在探索中，以支持高密度互联。

  极紫外(EUV)光刻技术(Extreme Ultraviolet (EUV) lithography)：采用13.5纳米波长。由于当今的193纳米波长工具已达到其微缩极限，该技术正在研发中以实现进一步的微缩。

  神经元计算(Neuromorphic computing)：一种不同的处理器设计和架构，能够以比当前计算机高得多的能效执行某些计算功能。

  自旋电子(Spintronics)：一种超越CMOS的技术，当CMOS无法再进行微缩的时候，这是一种选择，可提供非常密集和低功耗的电路。

  10纳米、7纳米、5纳米、3纳米...至少未来十年，英特尔对前沿技术的研发创新让我们感受到其推动摩尔定律继续前进的信心和实力。英特尔公司执行副总裁兼制造、运营与销售集团总裁Stacy Smith在英特尔精尖制造日上全球首次展示10纳米晶圆时说到：“英特尔的10纳米技术是一整代的技术进步，将性能提升到一个全新境界。这是摩尔定律最实打实的证明，摩尔定律没有死，摩尔定律仍然在向前发展。”

  英特尔10纳米制程技术计划于2017年下半年开始生产，消费者或将于2018年初体验到搭载10纳米制程工艺处理器的产品。