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amd 出5nm 7nm 为何因特尔 Intel 还停在14nm?

大大小小的11代CPU也是曝光了,反向升级核心也是被大家拿来唠叨了有一段时间了,11代的单核性能增强也是有目共睹的事实,Intel真的是在挤牙膏吗?归根结底来讲,不管是Intel还是AMD,无论是7nm还是14nm,之所以制程工艺还在这个阶段并不是谁想要挤牙膏,而是半导体芯片技术已经进入一个时代末了。


Intel的14nm制程用了这么多年被大家玩梗,殊不知其实Intel这样的做法才是最符合现在技术发展的,大家都应该知道目前的半导体芯片都是利用硅基芯片技术,而硅基芯片制程也正在趋于极限临界点,台积电曾表示已经掌握3nm技术,接下来将要攻克1nm的极限,但是目前来讲,芯片制作技术虽然可以更高,但是这里避免不了的一个问题就是“电子失控”的量子隧穿效应。

量子隧穿效应:

 

https://baike.baidu.com/item/%E9%87%8F%E5%AD%90%E9%9A%A7%E7%A9%BF%E6%95%88%E5%BA%94/1825408

https://www.zhihu.com/question/37015817

简单点来解释的话,芯片内部是由半导体晶体管来输送0和1的二进制信号,电子被晶体管中的源极等零件组成的开关控制,而当晶体管小到一定程度,电子之间的阻拦会越来越薄,造成电子肆无忌惮的穿梭,也就是“电子失控”的情况,于是整个芯片就会失去作用,而这种效应在5nm的技术上就已经出现了,如果解决不了这个问题,哪怕是1nm制程的技术成熟,硅基芯片也会因为电子失控导致CPU故障率暴涨。

Intel之所以在14nm上一直忘我去改进CPU的架构技术,其实大部分原因是因为硅基芯片的制程极限影响,更好更充分的利用现有的制程技术,一方面是技术的成熟进步,另一方面有更多时间去解决支撑极限的问题,Intel不单单是在“挤牙膏”而已,在这个过程中也是芯片技术更加成熟稳定的体现。

而目前最好的解决办法,就是更换更好的材料去作为芯片制作的原材料,这就是现在中国掌握部分技术尖端的碳基芯片,碳基芯片相对于硅基芯片具有更好的稳定性,而碳原子更小,制程上面也就无须担心技术跟不上节奏,制作的成本也会更低。

这里有一点需要说清楚,不少文章提到碳基芯片或将不需要光刻机,这里请大家一定要分辨清楚,只要是制作芯片,就肯定要光刻机来进行微观上技术上的操作,而碳基芯片制作是利用碳纳米管切割堆叠,通过操控纳米管来制作,而硅基芯片需要光刻机来进行电路刻蚀,所以真确来讲的话,碳基芯片是不需要高端的光刻机来制作,从而减少了制作上的难度限制。

总的来讲,技术上的进步,是目前科技市场的前提,Intel的11代就是最好的例子,充分利用现有技术,把芯片性能发挥到极致,也是一种技术上的成就,换个角度来讲,14nm都可以达到这样的性能,7nm将会是成倍的性能增长,而新一代的碳基芯片技术,中国走在了世界前列,相信未来中国国产的CPU处理器,也会成为更强的存在。

 

 

怒砸600亿用不饱2年,5nm之前全员过渡期
笔者在1月末的分析文章中指出,Intel在2020年度约170亿美元(折合人民币1183亿元)的资本支出预算中,约一半(近600亿人民币)将用于研发面向下一代CPU及其他重要芯片所需的7nm、5nm制造工艺:

截至2021年,主流晶圆代工厂制造工艺节点一览表(600亿预算就Intel来说,目标是在2021年10nm变7nm)截至2021年,主流晶圆代工厂制造工艺节点一览表(600亿预算就Intel来说,目标是在2021年10nm变7nm)

受此消息激励,市场及忠实用户一度认为Intel有望加码产能建设,并加速现有的CPU产品迭代。然而,在分析了Intel CFO乔治·戴维斯日前就制造工艺、产能问题发表的言论之后,事实似乎比所有人预想中更艰难:

Intel CFO,前高通CEO乔治·戴维斯Intel CFO,前高通CEO乔治·戴维斯

乔治·戴维斯表示:

“Intel的10nm节点不会重现14nm和22nm节点的庞大产能,改良版的10nm+产品将在2020年底发布,也就是大家熟知的Tiger Lake系列处理器。另外,Intel预计在2021年底前推出7nm产品,并迅速迭代至5nm节点,重新获得芯片制造工艺的领导地位。”——Morgan Stanley TMT Meeting

从以上表述中,我们不难发现:

10nm制程已濒临淘汰期,绝无可能诞生诸如14nm、22nm节点时庞大的多代CPU家族;

10nm++的工艺优化已非常“完善”,换句话说就是就成本规模化优势而言,已达尽头;

Intel的7nm产品最快将于2021年底面市,而在7nm产品中,或存在代工因素;

Intel自持的5nm产品最快将在2022年面市,它将是继22nm、14nm节点之后,Intel新一轮庞大家族的起始点(又或为NGC架构初始点)。

Comet Lake-S第10代酷睿换的Z490主板,或许是为了TGL-S准备的预习课程Comet Lake-S第10代酷睿换的Z490主板,或许是为了TGL-S准备的预习课程

现有的LGA1200接口,似乎有可能是为了有可能,只存在一代的10nm+ Tiger Lake-S处理器预先准备,否则这LGA1200只给TGL-S用一代就淘汰,那真的是… …天怒人怨了。

如果只是为了上第10代酷睿,LGA1200并无绝对的更换必要如果只是为了上第10代酷睿,LGA1200并无绝对的更换必要

至少从CML-S的Z490开始用,等到10nm+的TGL-S再用一年,马马虎虎用个两年就退休,也算人道了╮(╯▽╰)╭~

节点完善终有时,钱途稍许暗淡
我,Intel,这两年差钱。

不论是Intel的高官语录还是实实在在的产品线,Intel的10nm几乎已经算是半钉在自家历史的耻辱柱之上了,这最后一锤,就看Intel能否在2021年彻底淘汰10nm节点这个词了。

Intel曝光的Alder Lake-S桌面版CPU,意味深长Intel曝光的Alder Lake-S桌面版CPU,意味深长

至于文章提到的未来7nm、5nm产能计划,CFO大佬也提了:这些项目都要花钱,势必影响到工艺节点迭代期间的业绩表现。说白了就是,2020~2022年等待5nm顺利上马之前,这2~3年的公司钱途或许不那么美妙,给投资人、股东、市场提前打个预防针吧。另外,建议你们在低谷期间加码投资,这样你们才能赶上2022年之后重新起飞带来的丰厚红利~

Intel将在5nm重启,2022年之前的酷睿系CPU都将是“快速消费品”

至于Intel为何在节点问题上如此纠结、迟缓,笔者前面写过一篇文章,专门对比了包括Intel、TSMC(台积电)、三星这几家公司就芯片制造工艺的差异,文中有详细解读。

简单来说:

Intel在14nm制程下,可以生产每mm²约4350万晶体管密度的芯片,而TSMC和三星在各自同制程的晶体管密度则只有2~3000万左右;

Intel的10nm制程具备每mm²超过1亿的晶体管密度,已超过了台积电及三星旗下7nm工艺仅9000多万的水平。因此,各家工厂名义制程的巨大差异,让Intel难以在自有原则和市场认可度面前获得恰当而舒适的位置。

因此,按照Intel自己的名义制程体系,能被称为Intel 7nm EUV+的制造工艺,应当达到超过10nm两倍晶体管密度(即>200MTr/mm²)的水平,此中难度几何可想而知。因此,为了替代老迈的酷睿架构,下一代NGC架构必然需要一套坚实而强悍的制造工艺来支撑,Intel的5nm或将被视为新的起点。

你们懂的~你们懂的~

总结:前路多舛,Intel未来两年很难过
当然,结合CFO大叔所透露的信息来看,Intel在2021年推出7nm相关产品之后,将很快切换至5nm时代,而这一节点意味着什么?笔者前段时间爆料的LGA1700插槽又代表着什么?貌似真香的真相,似乎逐渐开始浮出水面了。

LGA1200恐怕只有最多2年的寿命,ADL-S不管是不是5nm的新架构,至少这LGA1700插槽,可算是革命性大改了!LGA1200恐怕只有最多2年的寿命,ADL-S不管是不是5nm的新架构,至少这LGA1700插槽,可算是革命性大改了!

酷睿架构的寿命太长了,希望Intel能凭借新一代NGC架构的革命性迭代,早日甩掉“挤牙膏”的黑历史,尽快在5nm时代重启性能战车。不然,恐怕真的追不上了… …

 

愿未来几年 因特尔能在5nm 3nm路上跟AMD并驾齐驱

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