SRAM單元密度提高20%多：英特爾有望于 2023 下半年某個(gè)時(shí)刻完工

本周四，英特爾宣布了兩項(xiàng)重大的投資計(jì)劃，旨在打造更加可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心技術(shù)。據(jù)悉，這家總部位于圣克拉拉的芯片巨頭，將耗費(fèi)超過(guò) 7 億美元，以建造一座 20 萬(wàn)平方英尺的研發(fā)設(shè)施。更確切地說(shuō)，該實(shí)驗(yàn)室將著力于解決熱回收與再利用、浸沒(méi)式冷卻、以及提升用水效率等問(wèn)題。

其次，該實(shí)驗(yàn)室將測(cè)試并驗(yàn)證至強(qiáng)(Xeon)與傲騰(Optane)旗下的英特爾數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線、以及 Agilex FGPA 和 Xe 架構(gòu)產(chǎn)品?？蛻襞c合作伙伴將能夠參觀這座實(shí)驗(yàn)室、并產(chǎn)看英特爾產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的實(shí)際運(yùn)行狀況，以評(píng)估其是否適合自己的運(yùn)營(yíng)需求。按照計(jì)劃，這座研究實(shí)驗(yàn)室將于今年晚些時(shí)候在俄勒岡州希爾斯伯勒(Hillsboro， Oregon。)的瓊斯農(nóng)場(chǎng)(Jones Farm)園區(qū)開(kāi)建。如果一切順利，英特爾有望于 2023 下半年的某個(gè)時(shí)刻完工。

據(jù)報(bào)道，采用Intel 4工藝制造的芯片在使用相同耗電的情況下，能夠提供比英特爾現(xiàn)有芯片高出21.5%的時(shí)鐘速度，或者，可以犧牲速度上的一部分提升，換取更高的能源效率。據(jù)英特爾估計(jì)，Intel 4芯片可以提供與當(dāng)前處理器相同的時(shí)鐘速度，同時(shí)功耗降低40%。

芯片上的晶體管可以執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。一些晶體管被組織成邏輯單元，用于對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算操作的電路，其他一些晶體管則被組織成SRAM單元，用作芯片的板載存儲(chǔ)器，保存正在處理的數(shù)據(jù)。

Intel 4提供的邏輯單元密度是上一代芯片制造工藝的2倍，這樣就能把更多計(jì)算電路集成到處理器中，從而提高性能，反過(guò)來(lái)SRAM單元密度也提高了20%多。

新的生產(chǎn)方式

Intel 4之所以能夠提高速度，一部分原因是英特爾首次在工藝中使用極紫外光刻(EUV)技術(shù)——這種技術(shù)使用光束將晶體管圖案雕刻成硅晶片。

EUV設(shè)備每臺(tái)成本約為2億美元，通過(guò)加熱一小塊錫來(lái)產(chǎn)生等離子體，從而產(chǎn)生光，這個(gè)過(guò)程每秒可重復(fù)數(shù)萬(wàn)次。芯片制造商利用EUV設(shè)備產(chǎn)生的光束，可以將更復(fù)雜的晶體管圖案蝕刻到晶圓上，而且可靠性更高。

據(jù)英特爾稱，在Intel 4工藝中使用EUV技術(shù)不僅有助于提高芯片性能，還可以減少制造錯(cuò)誤。據(jù)英特爾表示，Intel 4減少了制造過(guò)程某些部分所涉及的步驟數(shù)量，從而讓生產(chǎn)工作流程更為高效。

英特爾還改變了制造處理器所用的材料，以優(yōu)化芯片的效率。此前，英特爾使用鈷材料制造負(fù)責(zé)連接芯片不同部分的導(dǎo)線。而在Intel 4工藝中，這被一種稱為增強(qiáng)型銅的材料取代，該材料是鈷與銅的結(jié)合體，可提供更高的性能。

除此之外，英特爾還更新了芯片的晶體管設(shè)計(jì)。據(jù)報(bào)道，由于新互連技術(shù)的某些特性，英特爾設(shè)法在不降低性能的情況下從去除了晶體管設(shè)計(jì)中的一些組成部分。

需要容納的組件減少了，這樣就可以在芯片上放置更多的晶體管，從而提高性能，這一設(shè)計(jì)上的更新也是Intel 4能夠提升速度背后的因素之一。

Meteor Lake

除了新的半導(dǎo)體制造技術(shù)之外，英特爾還預(yù)覽了計(jì)劃使用Intel 4工藝制造的首批芯片，內(nèi)部代號(hào)為Meteor Lake系列。

據(jù)英特爾稱，Meteor Lake處理器包括6個(gè)針對(duì)性能進(jìn)行優(yōu)化的CPU核心，以及8個(gè)針對(duì)能源效率進(jìn)行優(yōu)化的核心，此外還有一個(gè)集成的GPU，一個(gè)AI模塊。首批Meteor Lake處理器預(yù)計(jì)將于2023年面市。

此外，英特爾計(jì)劃將Intel 4工藝升級(jí)為更先進(jìn)的制造技術(shù)——Intel 3，該技術(shù)將引入增強(qiáng)型的晶體管設(shè)計(jì)，并將更廣泛地使用EUV技術(shù)。據(jù)估計(jì)，Intel 3的性能將比Intel 4高出18%。

英特爾新品也將帶動(dòng)整體硬件產(chǎn)業(yè)鏈配合升級(jí)，并逐步由服務(wù)器領(lǐng)域向PC OEM領(lǐng)域蔓延，服務(wù)器迎來(lái)系統(tǒng)性整體升級(jí)機(jī)遇，相關(guān)廠商有望在DDR4向DDR5的切換中受益。

實(shí)際上，放眼整個(gè)內(nèi)存接口芯片市場(chǎng)，目前全球僅有三家供應(yīng)商可提供DDR5接口芯片第一子代量產(chǎn)產(chǎn)品，分別是瑞薩電子、Rambus及瀾起科技。

其中，RAMBUS與瀾起科技均在日前透露DDR5產(chǎn)品相關(guān)情況。

RAMBUS公司Q1營(yíng)收創(chuàng)下歷史新高，公司對(duì)Q2展望頗為樂(lè)觀，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品收入4900萬(wàn)-5500萬(wàn)美元，同比增長(zhǎng)58.06%-77.42%， 環(huán)比增長(zhǎng)2.1%-14.58%。

同時(shí)，RAMBUS在電話會(huì)議上也透露，目前供不應(yīng)求的情況依舊，DDR5 RCD產(chǎn)品正在量產(chǎn)之中，認(rèn)證范圍也在不斷擴(kuò)張。隨著AMD與英特爾相關(guān)新品推出，DDR5需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)。

財(cái)信證券上述報(bào)告指出，Rambus作為內(nèi)存接口芯片主要參與廠商，其指引具備較強(qiáng)的參考意義。從中可以看出，即使英特爾與AMD新平臺(tái)需待Q3才能發(fā)布，但前置性的生產(chǎn)與需求依舊推高內(nèi)存接口芯片滲透率。

同樣得益于DDR5相關(guān)產(chǎn)品出貨，瀾起科技去年Q4及今年Q4營(yíng)收均實(shí)現(xiàn)同比高增。公司日前接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，在支持DDR5的服務(wù)器CPU上量以前，預(yù)計(jì)DDR5行業(yè)滲透提升較為緩慢，而更大的滲透率爬坡預(yù)計(jì)在支持DDR5的服務(wù)器CPU規(guī)模上量之后。

目前，瀾起科技DDR5第一子代內(nèi)存接口芯片及內(nèi)存模組配套芯片已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，第二子代完成工程樣片流片。公司透露，從市場(chǎng)反饋發(fā)現(xiàn)，DDR5內(nèi)存接口芯片子代間的迭代速度在初期可能高于DDR4，預(yù)計(jì)第一子代今年將逐漸上量，同時(shí)第二子代將有一定樣品需求。

值得注意的是，在DDR5內(nèi)存接口芯片本身之外，與之配套的SPD EEPROM等產(chǎn)品需求增量也受到多家機(jī)構(gòu)分析師看好。

A股公司中，聚辰股份與瀾起科技的SPD EEPROM已于去年四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。前者的一季報(bào)表現(xiàn)也印證了這一產(chǎn)品的需求量向好——公司Q1營(yíng)收同比增幅超過(guò)50%，一大主要原因便是在DDR5內(nèi)存條商用的驅(qū)動(dòng)下，應(yīng)用于DDR5內(nèi)存模組的SPD EEPROM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)大批量出貨。

另外，朗科科技近日也在互動(dòng)平臺(tái)透露，公司DDR5內(nèi)存產(chǎn)品正處于小規(guī)模試產(chǎn)階段。

芯片巨頭英特爾本周提交的監(jiān)管文件顯示，英特爾股東在上周投票反對(duì)高管的薪酬計(jì)劃，拒絕認(rèn)可公司新任CEO基辛格(Pat Gelsinger)去年高達(dá)1.78億美元的天價(jià)年薪?？傆?jì)有占34%投票權(quán)的英特爾股東參與了投票。其中反對(duì)票高達(dá)62%(約占17.8億股股票)，幾乎是支持票(9.2億股股票)的兩倍。

股東的不滿情緒還對(duì)準(zhǔn)了董事會(huì)成員。此次股東大會(huì)投票結(jié)果還顯示，英特爾董事艾莉莎·亨利(Alyssa Henry)只得到了50.4%的支持票，只能算勉強(qiáng)批準(zhǔn)續(xù)任董事職位。股東對(duì)她的不滿主要在于不夠?qū)Ｗ?，她本職工作是Block執(zhí)行副總裁，但還同時(shí)出任了英特爾、大數(shù)據(jù)公司Confluent以及游戲公司Unity等公司的董事會(huì)成員。

不過(guò)，高管的薪酬標(biāo)準(zhǔn)是由英特爾薪酬委員會(huì)確定，由董事會(huì)批準(zhǔn)的。股東大會(huì)投票只能起到建議的作用，并沒(méi)有強(qiáng)制性。去年股東大會(huì)的時(shí)候，英特爾股東也對(duì)高管薪酬投了反對(duì)票。因此，基辛格去年和今年的薪酬并不會(huì)受到影響。

雖然股東投票并沒(méi)有強(qiáng)制執(zhí)行力，但也會(huì)給英特爾施加來(lái)自資本市場(chǎng)的輿論壓力。盡管股東不能直接迫使英特爾給高管降薪，但是失望的他們會(huì)用錢(qián)包投票，直接影響到英特爾的股價(jià)。對(duì)于股東的投票結(jié)果，英特爾回應(yīng)說(shuō)，“公司薪酬委員會(huì)認(rèn)真考慮股東投票的結(jié)果，高度專注于匯集與回應(yīng)股東就公司高管薪酬的反饋?！?

然而，英特爾多數(shù)股東嫌棄薪酬太高的這位CEO，卻是他們?nèi)ツ曷N首期盼的“救世主”。

去年1月，英特爾董事會(huì)突然宣布換帥。原VMWare CEO基辛格取代僅僅上任兩年的司睿博(Bob Swan)，并在2月15日正式出任英特爾第八任CEO。此次換帥是市場(chǎng)預(yù)期之內(nèi)的，因?yàn)?020年英特爾股價(jià)累計(jì)下滑了17%，與其他科技巨頭股價(jià)飆升形成了鮮明對(duì)比。這樣的股價(jià)表現(xiàn)引發(fā)了投資者的不滿，以丹·勒布(Dan Loeb)為首的活躍投資者此前一直在施壓英特爾換帥。

股價(jià)表現(xiàn)是英特爾競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的體現(xiàn)。過(guò)去幾年時(shí)間，英特爾面臨著上世紀(jì)八十年代以來(lái)最尷尬的局面。制程工藝卡在10納米無(wú)法突破，老對(duì)手AMD卻以7納米優(yōu)勢(shì)在服務(wù)器領(lǐng)域不斷蠶食份額;而當(dāng)臺(tái)積電已經(jīng)在為蘋(píng)果制造5納米芯片的時(shí)候，英特爾還在糾結(jié)于7納米。此外，英特爾的手機(jī)基帶芯片無(wú)法實(shí)現(xiàn)5G商用，迫使蘋(píng)果與高通達(dá)成采購(gòu)協(xié)議，失去唯一客戶的英特爾無(wú)奈出售業(yè)務(wù);蘋(píng)果推出M系列筆記本芯片，性能體驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)得到市場(chǎng)認(rèn)同，短短兩年時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了“去英特爾化”。

新加坡《聯(lián)合早報(bào)》網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道稱，英特爾公司近期表示，旗下工廠將開(kāi)始為高通制造芯片，并制定了擴(kuò)大公司代工業(yè)務(wù)的路線圖，以便在2025年前趕上臺(tái)積電、三星電子等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

英特爾介紹，亞馬遜公司將成為其芯片代工業(yè)務(wù)的另一個(gè)新客戶。幾十年來(lái)，英特爾在制造最小、最快的計(jì)算芯片技術(shù)方面一直處于領(lǐng)先地位。

不過(guò)，目前英特爾已將這種領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)輸給了臺(tái)積電和三星電子，這兩家公司的制造服務(wù)已經(jīng)幫助英特爾競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手超微半導(dǎo)體(AMD)生產(chǎn)出性能優(yōu)于前者的芯片。

英特爾公司表示，預(yù)計(jì)到2025年將奪回領(lǐng)先地位，并介紹了將在未來(lái)4年推出的5套芯片制造技術(shù)。

英特爾還稱，將改變其芯片制造技術(shù)的命名方式，使用“英特爾7”這樣的名字，與臺(tái)積電和三星推銷競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)的方式保持一致。

英特爾首批主要客戶將是高通和亞馬遜。主導(dǎo)手機(jī)芯片的高通公司將使用英特爾的20A芯片制造工藝，該工藝會(huì)使用新的晶體管技術(shù)來(lái)幫助降低芯片功耗。1月27日上午消息，一些基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，英特爾的Alder Lake Core i9處理器與其前作相比具有顯著的性能提升，但這款旗艦英特爾芯片的能效比仍跟蘋(píng)果M1 Max有差距。

本周舉行的 IEEE 年度 VLSI 研討會(huì)是業(yè)界披露和探討新芯片制造技術(shù)的重大活動(dòng)之一。今年最受期待的演講之一莫過(guò)于英特爾介紹的 Intel 4 工藝的物理和性能特征，該工藝計(jì)劃將用于 2023 年的產(chǎn)品中。

Intel 4 工藝對(duì)于英特爾來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的里程碑，因?yàn)樗怯⑻貭柕谝粋€(gè)集成 EUV 的工藝，也是第一個(gè)跨越陷入困境的 10nm 節(jié)點(diǎn)的工藝。對(duì)于英特爾而言，Intel 4 將助其重新奪回晶圓廠的霸主地位。英特爾本來(lái)計(jì)劃在當(dāng)?shù)貢r(shí)間周二發(fā)表題為「Intel 4 CMOS 技術(shù)，采用面向高密度和高性能計(jì)算的高級(jí) FinFET 晶體管」的演講。但在展會(huì)開(kāi)始之前，英特爾重新發(fā)布了有關(guān) Intel 4 的相關(guān)數(shù)據(jù)，讓我們第一次看到了該工藝的更多信息。

Intel 4 即為以前的英特爾 7nm 工藝，是其第一次在芯片上采用 EUV 光刻技術(shù)。EUV 的使用保證了英特爾可以繪制出更先進(jìn)制造節(jié)點(diǎn)所需的更小特征，同時(shí)使其通過(guò)多模式 DUV 技術(shù)減少制造步驟。

Intel 4 的研發(fā)對(duì)英特爾來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，最終擺脫了 10nm 工藝。英特爾雖然已經(jīng)竭力制造出適合 10nm 工藝節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品，尤其是最近的 10nm 增強(qiáng) SuperFin 變體(我們熟悉的 Intel 7)。但英特爾試圖通過(guò) 10nm 在縮放和大量新制造技術(shù)等方面一次實(shí)現(xiàn)太多事情，卻導(dǎo)致其出現(xiàn)了倒退。

因而，英特爾在第一個(gè) EUV 節(jié)點(diǎn)上可能不會(huì)采取太過(guò)激進(jìn)的策略，總體采用更加模塊化的開(kāi)發(fā)方法，逐步實(shí)現(xiàn)新技術(shù)，并在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)試。

6月15日，據(jù)界面新聞報(bào)道，英特爾面向臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)推出了首款顯卡產(chǎn)品銳炫A380，采用臺(tái)積電N6制程工藝制造，屆時(shí)英特爾將在GPU市場(chǎng)和英偉達(dá)、AMD展開(kāi)全面競(jìng)爭(zhēng)。

根據(jù)命名規(guī)則，A380屬于英特爾“銳炫”系列顯卡GPU的3系列，定位入門(mén)級(jí)市場(chǎng)。

此前英特爾透露，更高端的獨(dú)立顯卡將在今年夏季面世。