英特尔代工业务落地:18A制程与先进封装是否能成?

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英特尔在加州圣何塞举办的代工业务2025活动中,交流了代工业务的最新进展,聚焦18A制程节点、先进封装技术及生态系统建设。

英特尔18A以RibbonFET和PowerVia技术为核心,预计2025年底实现高量产,Panther Lake和Clearwater Forest分别作为客户端和服务器端的首发产品。与此同时,EMIB 2.5D/3.5D和Foveros Direct等先进封装技术为AI芯片提供了高效解决方案。

我们从技术创新和生态系统战略两个维度,根据英特尔的思路来看看18A制程的突破、先进封装,英特尔是否能在这个领域有所作为。

Part 1

英特尔18A制程:

技术突破与市场竞争力

RibbonFET与PowerVia 英特尔18A制程(1.8nm等效)是其“五年四节点”计划的巅峰之作,集成了RibbonFET栅极全环绕晶体管和PowerVia背面供电技术,成为业界首款同时实现这两项创新的制程。

◎ RibbonFET通过更精细的电流控制,显著降低功耗泄漏,推动晶体管小型化;◎ PowerVia则通过背面供电优化信号路由,减少电阻,提升电源效率。

据英特尔数据,18A相较Intel 3在每瓦性能上提升约10%,晶体管密度提高15%-20%,为AI计算提供了更高的性能与效率。 

Panther Lake(AI PC处理器)和Clearwater Forest(服务器处理器)作为18A的首发产品,已于2024年完成晶圆出厂并成功启动操作系统,显示出制程的健康状态。

Panther Lake的DDR内存已达目标频率,Clearwater Forest则结合Foveros Direct 3D封装和Intel 3-T基底芯片,预计成为业界首款高性能AI芯片,18A不仅适用于内部产品,还为外部代工客户提供了可靠平台。

为满足多样化市场需求,英特尔推出了18A-P和18A-PT两种变体。

◎ 18A-P优化了性能与功耗平衡,适用于通用市场;◎ 18A-PT则新增了硅通孔(TSV),支持3D堆叠,专为高性能AI芯片设计,预计与AMD Ryzen X3D等竞争。 英特尔技术负责人Naga Chandrasekaran博士强调,18A-PT通过TSV提升了芯片间带宽,适合复杂多芯片设计,为大型AI芯片提供了领先的制程选择。这种差异化策略使18A能够覆盖从消费级PC到数据中心的广泛应用场景。

英特尔18A直接对标台积电N2(2nm等效),预计2025年下半年量产,略晚于台积电N2的2025年中期量产。

18A在背面供电技术上领先,台积电需到A16节点(2026年底)才引入类似技术(Super Power Rail)。然而,台积电N2在晶体管密度上略胜一筹,英特尔需通过18A的性能效率和生态系统优势弥补差距。 

英特尔声称18A的综合性能优于台积电3nm和2nm节点,尤其在功耗敏感的AI PC和服务器市场中更具竞争力。 

快速推进新技术可能导致良率问题。英特尔首席技术官在活动中坦言,18A面临“起伏”,需通过与Synopsys、Cadence等EDA伙伴的协同优化,提升良率和可制造性。 

在代工模式下,低良率将直接增加客户成本,可能削弱竞争力,Clearwater Forest推迟至2026年上半年,反映出复杂服务器芯片在验证和量产上的挑战。

Part 2

先进封装与生态系统:

英特尔代工的差异化优势

英特尔在先进封装领域的创新为其代工业务提供了独特优势。

◎ 嵌入式多芯片互连桥(EMIB)2.5D/3.5D技术通过硅桥实现高密度互连,相较传统硅中介层可缩短数周制造时间,降低成本。

◎ EMIB-T(带TSV的EMIB)进一步提升了带宽,适用于逻辑与高带宽内存(HBM)的复杂集成。 ◎ Foveros Direct 3D则通过无凸点铜对铜键合,实现更高密度的垂直堆叠,Clearwater Forest的五芯片设计(三计算芯片+两IO芯片)便是其代表。

英特尔数据中心GPU Max系列SoC使用了EMIB 3.5D,集成了47个活跃瓦片、超1000亿晶体管,展现了其在异构芯片设计上的领先能力。 

此外,英特尔展示了12x光罩示例芯片,集成AI引擎、HBM5、PCIe Gen7和光学引擎,在AI芯片封装上的前瞻性。 

英特尔强调了生态系统的四大支柱:知识产权(IP)、可制造性设计、数字设计流程和良率设计。

Synopsys和Cadence在18A和14A的IP开发上取得了突破,Synopsys甚至表示,英特尔10nm工艺的复杂性已降至行业标准水平,标志着其代工流程的成熟。 

西门子EDA和PDF Solutions则分别优化了EMIB的可制造性和良率设计,确保外部客户能够无缝接入18A制程。 

客户方面,英特尔已赢得微软、航天国防领域的Trusted Semiconductor Solutions及美国国防部RAMP-C项目的订单。 

传言称NVIDIA、Broadcom等ASIC客户正在测试18A,验证结果良好,显示出市场对其潜力的认可。 英特尔预计2025年上半年首个外部客户完成18A设计流片,2026年上半年进入高量产。

英特尔在亚利桑那、爱尔兰、以色列等地拥有成熟的制造基地,并在新墨西哥和马来西亚扩展先进封装能力。 

作为美国唯一具备领先制程和封装能力的本土供应商,英特尔在当前地缘政治紧张局势下具有战略优势,尤其是在台积电受限无法在美国生产最尖端技术的情况下。 

◎ 英特尔与美国政府合作,通过RAMP-C项目为国防工业提供安全供应链,进一步巩固其在国家安全领域的地位。 

◎ 英特尔展示了至2028年的制程路线图,14A(1.4nm等效)预计带来15%-20%的每瓦性能提升,采用第二代RibbonFET和PowerDirect背面供电技术。 高NA EUV设备的快速部署为14A研发提供了保障。◎ 英特尔还计划推出低成本Foveros和共封装光学器件(CPO),以满足AI芯片对高带宽和低延迟的需求。 

这些技术为英特尔在AI时代保持竞争力奠定了基础。

小结

18A的成败与英特尔的未来,18A制程以RibbonFET和PowerVia为核心,结合Panther Lake和Clearwater Forest的成功验证,展现了英特尔在性能、效率和AI计算上的突破。

EMIB 2.5D/3.5D和Foveros Direct 3D等先进封装技术,则为复杂AI芯片提供了高效解决方案,弥补了制程密度上的劣势,英特尔通过与Synopsys、Cadence等伙伴的协作,构建了成熟的代工生态系统,吸引了微软、国防客户乃至潜在的NVIDIA等行业巨头。

       原文标题 : 英特尔代工业务落地:18A制程与先进封装是否能成?

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