英特尔表示到2030年将把1万亿个晶体管塞进一个封装中

去年，英特尔表示，到2025年，它将从台积电和三星晶圆代工手中夺走制程领先地位。目前，台积电和三星是全球最大的两家芯片代工厂，它们都出货了最先进的芯片。明年，两家公司都将交付使用3nm工艺节点制造的芯片。让我们尽可能简单。工艺节点越小，用于为芯片供电的晶体管就越小，这意味着可以将更多晶体管塞进内部。

通常，芯片的晶体管数量越多，它的功能和能效就越高

通常，芯片内的晶体管越多，它的功能和能效就越高。让我们以iPhone为例。2013年发布的A13BionicSoC用在iPhone11系列上，采用台积电7nm工艺节点制造。该芯片包含85亿个晶体管。为iPhone14Pro和iPhone14ProMax提供动力的A16Bionic采用台积电的4nm工艺节点(技术上是增强型5nm工艺)制造，拥有近160亿个晶体管。

到2025年，我们可以看到台积电和三星推出2nm芯片，后者已经在谈论到2027年生产1.4nm芯片。台积电提到了1nm芯片，但没有给出它们到货的时间表。但英特尔不能被解雇，在IEDM2022(国际电子设备会议)上，该公司通过宣布计划到2030年在一个封装上安装1万亿个晶体管来庆祝晶体管诞生75周年。

封装是放置芯片的外壳。它们要么焊接到印刷电路板(PCB)上，要么插入到PCB中。除非是多芯片模块，否则一个芯片管芯位于封装内。这方面的一个例子是包含闪存和闪存控制器的eMMC闪存卡。

英特尔表示，它将能够保持摩尔定律的活力;这是英特尔联合创始人戈登摩尔的观察，最初要求芯片中的晶体管数量每年翻一番。摩尔在10年后修改了这一点，因为他希望到1975年晶体管数量每隔一年翻一番。英特尔将通过高数值孔径极紫外光刻机的首次破解获得帮助，这是设计用于蚀刻薄电路的下一代光刻机晶圆上的图案成为芯片。

英特尔计划如何重新夺回工艺领导地位

新机器将使代工厂能够以更高分辨率蚀刻电路设计，从而使芯片功能缩小1.7倍，芯片密度提高2.9倍。每台机器的标价都在3亿美元左右。英特尔副总裁兼组件研究与设计支持部总经理加里·巴顿(GaryPatton)表示：“晶体管发明75年来，推动摩尔定律的创新不断满足世界对计算呈指数级增长的需求。”

Patton继续说道：“在IEDM2022上，英特尔展示了突破当前和未来障碍所需的前瞻性和具体研究进展，满足这种永无止境的需求，并在未来几年保持摩尔定律的活力。”

业界最重要的发现之一是用Gate-All-Around(GAA)替代FinFET晶体管。与FinFET(台积电仍在其3nm工艺节点中使用)不同，电流可以在通道的所有四个侧面进行操作，并将使用垂直堆叠的纳米带。三星正在其3nm芯片中使用GAA，而台积电在几年后开始生产2nm芯片之前不会效仿。英特尔称其GAA技术为RibbonFET，将于2024年开始出货此类芯片。

密度提高10倍的芯片封装新创新也有助于英特尔实现其生产包含1万亿个晶体管的封装的目标。这将大大增加可容纳在小区域内的晶体管数量。有助于生产更小晶体管的新材料包括使用仅由三个原子组成的超薄材料!