英特爾14/10nm工藝花式吊打三星、TSMC，還要跟GF搶市場

三星、TSMC在14/16nm、10nm節點追趕上了Intel，在10nm、7nm節點甚至還會反超老大哥，這讓保持多年技術領先的Intel有些不爽，因為TSMC、三星在半導體工藝命名上玩了一點小花招，昨天Intel院士借著給半導體工藝劃分正名的機會委婉地對友商提出批評。不過在這個問題上，這幾家公司打口水仗是沒意義的，Intel還要拿出更多證據讓大家看到他們在半導體工藝上繼續保持領先，現在Intel公司就正式公布了一些工藝詳情，被人吐槽的14nm工藝其實一直在不斷改進，其中14nm++改進版工藝性能要比初代10nm工藝要好，此外Intel還推出了22nm LP FinFET低功耗工藝跟FD-SOI工藝競爭。

14nm戰四代？看Intel花式吊打TSMC、三星

Intel是在14nm節點失去領先地位的，三星、TSMC各自推出了14nm FinFET、16nm FinFET工藝，很快他們就會推進下一代工藝，但Intel的14nm工藝卻不會這麼急退出市場，目前已經衍生過了Broadwell、Skylake、Kaby Lake三代處理器了，今年下半年還有8代Core處理器，算起來這是要戰四代處理器了，可能在2018年都不會被10nm取代，因為Intel的14nm有點厲害，在官方PPT中簡直花式吊打友商的14nm、16nm工藝。

我們知道Intel是做高性能處理器的，他們每一代工藝升級都很重要，14nm FinFET是他們第二代FinFET高性能工藝，而TSMC、三星在16、14nm節點才開始應用FinFET工藝，而且他們所謂的14/16nm製程很大程度上都是繼承自低功耗20nm節點，跟Intel升級14nm節點不可同日而語，Intel表示其14nm工藝密度是其他廠商20/16/14nm工藝的1.3倍之多。

▲Intel宣稱其14nm工藝密度比友商工藝高20%

▲不服氣？那Inel上數據了

其他廠商不服氣就拉出來比一比，Intel對比了未列出名字的TSMC 20nm、16nm及三星14nm工藝具體參數，包括我們之前強調過的柵極距（gate pitch）、鰭片間距（fin pitch）、金屬柵距（metal pitch）及邏輯晶元高度，反正各方面指標都是大幅領先友商三種工藝。

Intel昨天提出的衡量半導體工藝真正需要的是晶體管密度，那麼在這一點上Intel 14nm工藝達到了37.5MTr/mm2（每平方毫米百萬晶體管），20、16及14nm工藝分別是28、29、30.5MTr/mm2（單看晶體管密度的話，TSMC和三星的FinFET工藝跟前代20nm工藝確實沒多大提升），Intel確實是其他工藝的1.3倍左右。

後面的內容中，Intel繼續活力十足，嘲諷全開，把友商的10nm都給比下去了。

▲Intel的14nm工藝晶體管密度相當於友商的10nm，但量產時間領先3年

雖然Intel的14nm工藝問世已經兩年多了，全程支持要支撐3年，2018年恐怕都不會落伍，處理器至少要有4代產品。雖然這也被玩家們調侃為擠牙膏，不過公平地說，Intel的14nm工藝也不是一成不變的，這幾年一直在改進，Broadwell是第一代，Skylake是14nm+改進工藝，今年的Kbay Lake上使用的是第三種改進版14nm++工藝。

▲14nm工藝一直在改進，在不提升功耗的情況不斷提升性能

Intel技術人員在演講中提到他們的14nm++工藝性能其實比第一代10nm工藝還要高，這大概也能解釋為什麼10nm工藝起先只會用於移動版處理器，2018年的高性能處理器還會使用14nm工藝。不過也別著急，10nm工藝雖然不是高性能方向的，但晶體管密度、功耗等指標上依然比14nm工藝更好，而且也會繼續改良中，後面我們再說。

▲14nm++工藝比初代14nm工藝性能提升26%，或者功耗降低52%

▲14nm工藝的核心面積也在不斷縮小

10nm工藝：Intel家晶體管密度是友商的2倍

儘管14nm工藝在高性能處理器上還會繼續存在，但Intel也不會放慢10nm工藝腳步，畢竟這是大勢所趨，遲早還是會取代14nm工藝的。這次的技術大會上，Intel就公布了相當多的10nm工藝細節，包括柵極距、鰭片間距等指標。

▲10nm工藝晶體管會繼續縮小

前面也說了10nm工藝的優勢是晶體管更小，密度更高，Intel官方給出的數據是晶體管密度提升2.7倍。

▲10nm晶體管密度可達100MTr/mm2，14nm節點是37.5MTr/mm2

▲10nm工藝使用的是第三代FinFET工藝，22nm、14nm分別是第一代、第二代

▲柵極距縮小趨勢

Intel公布了10nm工藝的柵極距指標——54nm，對比前面提過的Intel 14nm、TSMC 20nm、16nm及三星14nm的柵極距70、90、90、78nm來說小了很多，Intel宣稱這是業界最緊湊的柵極距。

金屬間距是36nm，也是業界水平最低的

▲晶體管密度達到了友商的2倍

▲10nm工藝的核心面積也會繼續縮小

▲跟14nm節點一樣，Intel的10nm節點也會繼續優化改良，後續還會推出10nm+、10nm++工藝，性能還會繼續提升，功耗進一步降低。

▲具體來說，10nm++工藝的性能比10nm提升15%，功耗將降至0.7倍，每瓦性能比進一步提升。

22FFL工藝：對戰FD-SOI的低功耗工藝

除了14nm及10nm工藝之外，Intel這次還宣布了一種新的製造工藝——22nm FinFET Low Power工藝，簡稱22FFL工藝，看名字就知道是針對低功耗產品開發的，是在22nm FinFET基礎上優化改進而來的，其主要目標是跟GF公司的22nm FD-SOI工藝競爭物聯網等低功耗晶元的。

▲22FFL工藝與22nm、14nm工藝的對比

▲22FFL工藝具備FinFET工藝的高性能和低漏電流優勢

▲22FFL可提供與14nm++工藝相似的高性能晶體管

▲22FFL擁有業界最低的漏電流

▲在高性能的同時也可以同時具備低漏電流兩種優點

▲22FFL工藝的生態合作夥伴

Intel的22FFL工藝顯然不是給自己家X86處理器準備的，主要是代工用的，競爭目標就是GF公司推出的22nm FD-SOI工藝，同樣是針對低功耗的IoT物聯網等市場，後者可實在低至0.4V的運行電壓，非常節能，不過現在Intel要來搶食市場了。

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