Intel 10nm SuperFin變革晶體管：性能提升超15％

這些年，隨著半導體技術的日益復雜化，先進制造工藝的推進越來越充滿挑戰(zhàn)性，同時由于沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準，不同廠商的“數(shù)字游戲”讓這個問題更加復雜化，也讓大量普通用戶產生了誤解。

作為半導體行業(yè)的龍頭老大，Intel曾經一直站在先進制造工藝的最前沿，領導行業(yè)技術創(chuàng)新，但是近兩年，Intel似乎大大落伍了，14nm常年苦苦支撐，10nm一再推遲而且無法達到高性能，7nm最近又跳票了……

三星、臺積電則非常活躍，8nm、7nm、6nm、5nm……一刻不停。盡管很多行業(yè)專家和Intel都一再強調，不同工廠的工藝沒有直接可比性，“數(shù)字游戲”更是誤導人，但在很多人心目中，Intel似乎真的落伍了。

真的嗎？當然不是。

Intel今天就拋出了一枚重磅炸彈，10nm工藝節(jié)點上加入了全新的“SuperFin”晶體管，實現(xiàn)了歷史上最大幅度的節(jié)點內性能提升，僅此一點就足以和完全的節(jié)點跨越相媲美。

簡單地說，SuperFin的加入，幾乎等效于讓10nm變成(真正的)7nm！

歷史上，Intel一直在晶體管這一對半導體工藝的基石進行變革創(chuàng)新，比如90nm時代的應變硅(Strained Silicon)、45nm時代的高K金屬柵極(HKMG)、22nm時代的FinFET立體晶體管。

即便是飽受爭議的14nm工藝，Intel也在一直不斷改進，通過各種技術的加入，如今的加強版14nm在性能上相比第一代已經提升了超過20％，堪比完全的節(jié)點轉換。

在這一代的10nm工藝節(jié)點上，Intel同樣融入了諸多新技術，比如自對齊四重曝光(SAQP)、鈷局部互連、有源柵極上接觸(COAG)等等，但它們帶來的挑戰(zhàn)也讓新工藝的規(guī)模量產和高良品率很難在短時間內達到理想水平。

盡管如此，Intel也沒有追隨改名打法，而是繼續(xù)從底層技術改進工藝。

在最新的加強版10nm工藝上，Intel將增強型FinFET晶體、Super MIM(金屬-絕緣體-金屬)電容器相結合，打造了全新的SuperFin，能夠提供增強的外延源極/漏極、改進的柵極工藝，額外的柵極間距。

SuperFi在技術層面是相當復雜的，這里我們就長話短說，只講講它的主要技術特性，以及能帶來的好處，也就是如何實現(xiàn)更高的性能，簡單來說有五點：

1、增強源極和漏極上晶體結構的外延長度，從而增加應變并減小電阻，以允許更多電流通過通道。

2、改進柵極工藝，以實現(xiàn)更高的通道遷移率，從而使電荷載流子更快地移動。

3、提供額外的柵極間距選項，可為需要最高性能的芯片功能提供更高的驅動電流。

4、使用新型薄壁阻隔將過孔電阻降低了30％，從而提升了互連性能表現(xiàn)。

5、與行業(yè)標準相比，在同等的占位面積內電容增加了5倍，從而減少了電壓下降，顯著提高了產品性能。

該技術的實現(xiàn)得益于一類新型的高K電介質材料，它可以堆疊在厚度僅為幾埃米(也就是零點幾納米)的超薄層中，從而形成重復的“超晶格”結構。這也是Intel獨有的技術。

Intel聲稱，通過SuperFin晶體管技術等創(chuàng)新的加強，10nm工藝可以實現(xiàn)節(jié)點內超過15％的性能提升！

當然，一如之前的各代工藝，Intel 10nm也不會到此為止，后續(xù)還會有更多大招加入，繼續(xù)提升性能—;—;看起來還是10nm，但已經不再是簡單的10nm。

10nm SuperFin晶體管技術將在代號Tiger Lake的下一代移動酷睿處理器中首發(fā)，現(xiàn)已投產，OEM筆記本將在今年晚些時候的假日購物季上市。