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英特尔发表多项先进技术 推动摩尔定律超越2025年

更新时间: 2021-12-13
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日前举行的2021 IEEE中,英特尔概要论述采用混合键合(hybrid bonding)技术,封装提升超过 10 倍互连密度、晶体管微缩达成 30%~50% 面积改善、新电源和新存储技术重大突破,以及未来某个时刻将彻底颠覆运算的新物理概念。

英特尔表示,不断创新为摩尔定律基石,元件研究事业群致力横跨 3 个关键领域创新,提供更多晶体管必要微缩技术、提升电源和存储的新硅功能、探索新物理概念等以变革命性改变世界运算方式。藉元件研究,许多创新打破摩尔定律障碍,并实际应用于产品──应变硅、Hi-K 金属闸极、FinFET、RibbonFET,以及 EMIB、Foveros Direct 等封装创新等。

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首先,英特尔追寻基本微缩技术的重要研究,能在未来产品提供更多晶体管。

公司研究人员为混合键合互连设计、制程和组装挑战提出解决方案纲要,展望封装超过 10 倍互连密度改善。7 月 Intel Accelerated 活动,英特尔宣布导入 Foveros Direct 计画,达成 10 微米以下凸点间距,为 3D 封装提供一个量级互连密度提升。为了让生态系从先进封装受益,英特尔同样呼吁建立业界新标准和测试步骤,促成混合键合小芯片(chiplet)生态系。

另外,展望环绕式闸极(gate-all-around)RibbonFET,英特尔正在透过堆叠多个(CMOS)晶体管,掌握即将到来的后 FinFET 时代,藉由每平方公厘放入更多晶体管,达成最高 30%~50% 逻辑微缩改善,继续推动摩尔定律。

英特尔同时透过前瞻性研究,为摩尔定律建构前进埃米(angstrom)世代的道路。展示仅数个原子厚度的新型材料,如何做出克服传统硅通道限制的晶体管,让每个芯片面积增加数百万个晶体管,为下个十年提供更强大的运算力。

其次,英特尔带来硅的新功能。

关键点在 300mm (12 寸) 晶圆,达成全球首创整合以氮化镓(GaN)为基础的电源开关和以硅为基础的 CMOS,推动更有效率的电源技术,为 CPU 提供低损失、高速电源供应,并同时缩减主机板元件和空间。另一项进展为英特尔使用新型铁电材料,达成领先业界、低延迟读写能力,且有可能成为次世代嵌入式 DRAM 技术,提供更多的存储资源,解决从游戏到 AI 等运算应用日益复杂的问题。

最后,英特尔正寻找以硅晶体管为基础的量子运算的强劲效能,以及与新型室温装置搭配运作,拥有巨量能源效率运算的全新开关。将来采用全新物理概念的揭示,可能取代传统 MOSFET。

IEDM 2021 英特尔展示室温运作的全球首款实验性磁电自旋轨道(magnetoelectric spin-orbit,MESO)逻辑装置,显示基於开关奈米规模磁铁的新型电晶体制造潜力。英特尔和 IMEC 在自旋电子材料研究取得进展,将装置整合研究更进一步带往实现全功能自旋转距(spin-torque)装置。英特尔还展出与 CMOS 生产制造相容,实现可扩展量子运算的完整 300mm 量子位元制程流程,确定研究的下一步。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“英特尔发表多项先进技术 推动摩尔定律超越2025年”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。