生活在21世紀,人們每天都要與各種電子設備打交道。從手機、電腦到新能源汽車,再到手表、戒指等可穿戴設備,這些產品正在變得越來越智能化,越來越“懂得”用戶的需求。
在它們的背后,是AI、HPC等工作負載以指數級不斷增長的算力需求。例如,一些分析師根據 OpenAI 的模型訓練數據推斷,AI 模型的算力需求每 3到4 個月就會翻一番,更有估算指出,在未來十年內計算性能需要提升60倍。
只有打造性能更強、效率更高、運行速度更快的半導體,才能滿足這樣的算力需求。作為面向AI時代的系統級代工,英特爾代工正通過技術和制造層面的全方位創新,朝著這一目標不懈努力。
系統級創新:先進制造與封裝的融合演進
面對AI時代的算力需求,傳統的“單芯片”設計已難以滿足復雜工作負載的性能與能效要求。應對這一挑戰的方法之一是引入“芯粒(chiplet)”技術。
芯粒是為某些特定任務而設計的小型處理單元,能夠實現模塊化設計與異構集成。通過芯粒技術,英特爾能夠幫助客戶設計應對特定工作負載的解決方案。同時,英特爾在推動行業標準方面也處于領先地位,積極參與制定通用芯粒互連標準(UCIe),使來自不同廠商的芯粒能夠靈活組合,提升系統集成度與可擴展性。
為了實現芯粒之間的高效互連,英特爾代工開發了豐富全面的先進系統封裝及測試(Intel Foundry ASAT)技術組合并不斷迭代。例如,EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)技術通過在封裝基板中嵌入硅橋,實現多個芯粒之間的高密度互連,避免傳統中介層的尺寸與成本限制;Foveros技術通過將芯粒3D垂直堆疊,進一步提升密度、速度和能效;Foveros Direct 3D技術則進一步引入混合鍵合,將芯粒之間的銅凸點直接鍵合,替代傳統的焊接連接,優化信號傳輸路徑并降低功耗。
此外,英特爾正在研發120×120毫米的超大封裝,并計劃在未來幾年內向市場推出玻璃基板(glass substrate)。與目前采用的有機基板相比,玻璃基板具有超低平面度、更好的熱穩定性和機械穩定性等獨特性能,能夠大幅提高基板上的互連密度,為AI芯片的封裝帶來新的突破。
而在先進制程方面,英特爾代工凝聚數十年的技術積淀與知識產權,持續推進制程節點演進。當前處于風險試產階段的Intel 18A制程,集成了RibbonFET全環繞柵極晶體管與PowerVia背面供電架構,與Intel 3制程節點相比,實現了每瓦特性能提升15%、芯片密度提升30%的顯著進步。除用于英特爾產品外,Intel 18A制程節點還將向外部代工客戶開放,預計首個客戶將于2025年上半年完成流片。
同時,英特爾也在推進下一代Intel 14A制程的研發,將于2027年進入風險試產階段。這一節點將采用第二代RibbonFET和背面供電技術,即PowerDirect直接觸點供電技術。
從制造到交付:構建靈活、有韌性、可持續的全球化布局
在先進制程與封裝技術不斷演進的同時,如何將這些創新成果高效、穩定地轉化為客戶可用的產品,成為衡量代工服務能力的關鍵一環。英特爾代工不僅在技術上持續突破,也在全球范圍內構建起具備韌性且可持續性的制造與交付體系,以贏得客戶的信任。
遍布全球的英特爾代工設施向生態合作伙伴和客戶開放,幫助他們設計和封裝屬于自己的芯片。英特爾代工為客戶提供基礎IP、工具和系統技術優化,加快新型半導體的研發和上市。此外,英特爾代工在全球四大區域運營,能夠更方便地向客戶提供服務,同時確保供應鏈的靈活性、韌性和可靠性。
英特爾堅持基于標準和開放的產品策略,使合作伙伴和客戶能夠快速開發所需應用。同時,英特爾還積極參與多個組織,推動安全領域的最佳實踐。
面向未來:以綠色制造賦能技術生態
同時,英特爾深也知,真正可持續的制造體系不僅要具備性能與規模優勢,更應體現對環境與社會的責任。因此,英特爾代工致力于綠色制造流程,持續推動可持續發展目標的實現。
2023年,英特爾代工實現了99%的可再生能源使用率,并向周邊社區回饋了超過其制造用水量的水資源。預計到2030年,英特爾的制造過程將實現廢棄物零填埋。
更快速、更強大的計算系統正在AI、大數據、自動駕駛與智能制造等領域成為剛需,支撐這一趨勢的,是先進制程、系統級封裝與全球交付能力的持續演進。英特爾代工正通過領先的制造技術與不斷優化的全球運營體系,為客戶提供面向未來的解決方案,幫助客戶取得長期成功。
審核編輯 黃宇
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