技術牛人對intel的22nm 3D工藝的解讀

 大學計劃這個工種挺好，碰到自己不太明白的問題，直接發(fā)一個email給某個領域處于牛A和牛C之間的教授，就懂了。 intel的22nm 3D工藝牛，到底牛到什么程度，到底對業(yè)界有神馬影響，俺也搞不太清楚。這不，一封email全搞定了。 以下是他的回信，給想知道更多技術細節(jié)的童鞋們參考：

Kevin:

這個新聞的震撼力非常大，其意義在于：

（1）首先，世界上在Process、Technology、Fab方面的第二牛比 IBM已經(jīng)被Intel遠遠落在后面：2年。2年對半導體意義巨大。TSMC、GlobalFoundry、Samsung等大型的Fab代工廠已經(jīng)越來越力不從心。這也是為什么TI、AMD果斷放棄FAB的原因。

（2）由于Intel在工藝方面的超前性，越來越多的猜測涌現(xiàn)出來，同時業(yè)界也認為：Intel的Fab遲早要走向代工，也就是Intel的Fab開放出來，給Fabless公司譬如Xilinx制作芯片。只有這樣，世界才能享受最新技術帶來的super computing。目前Intel已經(jīng)給一個FPGA Startup做22納米的代工（有可能被Intel收購，因為附加FPGA的reconfigurable Computing是趨勢）。這個新聞我最初發(fā)出來來過給大家。第二target可能是Apple，也就是未來Apple的芯片將是Intel加工的。

（3）3D Tri-gate的出現(xiàn)大大延續(xù)了摩爾定律。預期22nm節(jié)點的各種替代技術譬如CNFET（碳納米晶體管）、NanoPrint（一種替代光刻的技術）也在22nm被拋棄。22nm超低功耗的實現(xiàn)是通過：1。沿用了45nm出現(xiàn)的高K金屬柵，大大降低了柵極泄露；2。3D柵結構大大增強了柵對溝道的控制，溝道的全耗盡大大降低了BTBT泄露等；22nm超高速的實現(xiàn)是通過：1。沿用了Intel的應力GeSi技術，大大增強強了溝道載流子的漂移速度；

2。采用3D柵，使得晶體管的Threshold Voltage得到有力控制。等

現(xiàn)在回答你的問題：和ARM有關系嗎？我們從兩個方面來談論：

（1）Architecture：Intel的x86架構與ARM架構是不同的。Intel的是面向general computing的，流水線的深度、各種復雜的Cache考慮等等必將決定他的架構是一個復雜的、面向super computing的架構，必將帶來很大的overhead。ARM不同，是面向嵌入式的、超低功耗的設計。所以從架構上來說：ARM是一個比Intel x86優(yōu)越的低功耗架構。這就是為什么Intel的Atom如何調整，都做不到ARM芯片的超低功耗，我是說同一個technology node，大家都用65nm或者45nm技術加工。

但是：

（2）基于ARM的芯片是不能使用Intel的fab制造的，也就是他不能享受Technology aggressive scaling帶來的速度提升與功耗降低。也就是ARM的芯片目前最多用45nm或者不太成熟的32nm技術制造。但是Intel的Atom可以用22nm制造。所以22nm的ATOM應該對ARM的超低功耗帶來巨大的挑戰(zhàn)。

如果Intel在嵌入式CPU ATOM的架構上果斷拋棄x86架構，那么他可以從Architecture與Technology兩個方面同時獲益。這也是intel tick－tock模型的基礎。

在嵌入式CPU領域，Intel與ARM是永遠的對手，不存在合作關系。

在芯片制造領域，Intel最多是ARM的間接合作伙伴。注意：ARM從來不制造芯片的，也就是說ARM都不是Fabless公司which has and sells its fabricated chips，它僅僅是一個IP授權商。Intel與ARM的間接合作是通過ARM的IP購買商產(chǎn)生的。譬如Apple的產(chǎn)品里面運用了ARM作為SOC的一部分，Apple希望Intel制作Apple的SOC芯片，這個時候Intel間接的和ARM產(chǎn)生了關系。

謠傳中的Apple用Intel做代工，這個代工業(yè)務很有可能是制作Apple自己設計的芯片，不含ARM，因為Apple已經(jīng)在早些年收購了一個CPU公司，最新版本的Mac以及智能終端就可能用傳說中的Apple的A5 Processor。
此外Intel一旦對外開放了代工業(yè)務，對TSMC的沖擊肯定很大。因為在technology方面，TSMC還不是Intel的對手。但是這個沖擊應該不是瞬間產(chǎn)生的，Xilinx、Quacomm、Broadcom等fabless公司對TSMC的technology比較熟悉，要消化使用新的Intel的technology是需要時間的。