深圳电子元器件及物料采购展览会
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深圳国际电子展： 英特尔的Intel 4能对标台积电的4nm吗？
其实早在一个月前，英特尔的Intel4工艺的情报就被陆续爆料出来了，只不过近日在VLSI22论坛上，其详细情报终于解禁，我们也得以看看英特尔版的7nm（Intel4），是否能够对标台积电的4nm，还是说像英特尔官方宣称的那样，2024年以后才会夺回半导体制造霸主的地位？
英特尔版的7nm水平如何？
我们先来看看PPA上的表现，英特尔给出了Intel7与Intel4在高性能单元库上的物理参数（见下图）对比，以英特尔惯用的密度计算方式来看，也就是标准单元高度乘以CPP，Intel4相较Intel7实现了两倍的提升。
英特尔版的7nm水平如何？
我们先来看看PPA上的表现，英特尔给出了Intel7与Intel4在高性能单元库上的物理参数（见下图）对比，以英特尔惯用的密度计算方式来看，也就是标准单元高度乘以CPP，Intel4相较Intel7实现了两倍的提升。
Intel4高性能库的密度提升 /英特尔
同时在频率上，相较用于AlderLake的Intel7工艺，Intel4提供8VT的选项（4N+4P），在同等功耗下，芯片频率可以做到高出20%以上。当然了，这个频率提升范围是在2GHz到3GHz的低频范围内，3GHz以上的频率提升大约在10%左右，这也是为何Intel4主要用于Meteor Lake-P这一笔记本CPU平台，至于桌面平台的高频CPU多半不会使用这一工艺。
英特尔从去年开始就在大量采购来自ASML的EUV光刻机，其采购频率和规模差不多与台积电相近了。我们都知道EUV光刻机是当下突破摩尔定律的最大功臣之一，但EUV光刻机也为晶圆厂带来了一些额外的福利，比如英特尔就表示，通过使用EUV光刻机，Intel4简化了工序。
DUV光刻机与EUV的工序对比 / ASML
每一代工艺突破，比如从16nm到10nm，从10nm到7nm，掩模数量都是在增加的。以台积电为例，14nm和16nm的掩模数量大约为60个，10nm大约为78个，7nm就到了87个，这个趋势下去，5nm的掩模数量肯定会破百，但台积电的5nm在EUV光刻机的帮助下，通过单个EUV掩模替换为多个光学掩模，将掩模数量做到了81个。而英特尔这边得到的结果更加喜人，在首次引入EUV光刻机后，Intel4的掩模数量相较Intel7减少了20%，如此一来也将总工序减少了5%。除此之外，Intel4也与现有的先进封装技术兼容，比如EMIB和FOVEROS。
只是Intel3的过渡？
目前已知享受Intel4工艺的似乎只有Meteor Lake这一移动CPU平台，而原定为Intel4的GraniteRapids被移去了Intel3，Sierra Forest也将维持使用Intel3工艺。以此来看，虽然通过EUV光刻机的在制造工艺内的大量使用，为Intel4提供了不错的PPA表现，但其本身还是一个过渡工艺。
虽然有了高性能库，但却缺少了高密度的单元。比如台积电的7nm节点，就根据单元高度的不同，提供HD和HP这两个高密度和高性能的版本。高密度往往意味着更低的功耗，这也是手机SoC和高能效服务器处理器主要选择的单元库。
Meteor Lake / 英特尔
这是因为英特尔并没有在这一工艺节点上提供完全的库或IP，在Meteor Lake上，英特尔只要提供高性能的小芯片CPU即可，而图形GFX部分有可能来自台积电，SoC和IO部分则不会使用Intel4这一工艺节点。
结语
英特尔的半导体工艺在更名前，向来都是隔代对标竞品的，在更名后Intel4自然对标的也成了台积电和三星的4nm工艺。从已知的参数来看，三星4nm低于150MTr/mm2的晶体管密度自然是比不了英特尔和台积电的，而Intel4只有高性能库，所以单纯对比晶体管密度的话会有些吃亏，大概在160MTr/mm2左右，还是不如台积电4nm的178MTr/mm2。
所以只有未来的Intel3或许能够达到与台积电N3持平的地步，要谈超越的话，就得等到Intel20A工艺了。这倒不是说Intel4这个过渡工艺毫无可圈可点之处，至少在性能和能耗比上有着可观的提升，目前移动端处理器明显才是英特尔CCG业务的销售量大头，所以Intel4明显是用来走量的，Intel3才是用来和别家打的。（文/周凯扬）
深圳电子元器件及物料采购展览会是深圳国际电子展中专注于全面展示电子产品设计生产所需的各类电子元器件及物料产品的商业展览，是为来自各类电子产品生产加工企业的专业采购人员所打造的元器件及物料采购平台的深圳国际电子展。
深圳电子元器件及物料采购展览会是立足硬件之都、创业之都： 5G/6G、无人机、机器人、智能穿戴、 智能硬件……；全面覆盖华南优势产业应用：物联网、AI、工业、新能源、消费电子、家电、手机、通信、照明、安防等；全面展示从电子到制造，行业应用解决方案的深圳国际电子展展览会。
深圳电子元器件及物料采购展览会将于2022年10月12-14日在深圳国际会展中心（宝安新馆）隆重开幕，期待您的参与。
如有侵权，请联系删除。
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