半導體行業的製程「賽跑」還在繼續……
對於英特爾而言，他們正在持續推進其IDM 2.0戰略，在製程領先性方面，英特爾整在繼續穩步推進四年五個製程節點計劃。
英特爾不僅要在4年內完成Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A和Intel 18A五個先進制程節點，在2024年量產Intel 20A和Intel 18A，還要將其尖端製程技術應用於晶圓代工業務，如果這一目標順利實現，將有望使得英特爾反超台積電，成為先進制程晶圓代工領域的技術領導者。
而這一切的實現有賴於技術創新。英特爾18A、20A技術包含兩項關鍵創新：RibbonFET柵極全環繞場效應管（GAAFET）以及PowerVia背部供電網路。
18A是英特爾「四年五個製程節點」計劃中最先進的工藝節點。值得注意的是，英特爾不僅將在Intel 20A製程節點上首次推出RibbonFET全環繞柵極（GAA）電晶體和PowerVia背面供電技術，亦將在18A製程節點上創新Ribbon架構並提升性能，同時持續減小金屬線寬。基於上述領先技術，英特爾致力於在2025年重獲製程領導地位，從而為客戶打造滿足市場需求的產品。
通過RibbonFET電晶體，英特爾實現了全環繞柵極（GAA，gate-all-around）架構。它將和PowerVia背面供電技術一起於Intel 20A製程節點推出，並在Intel 18A製程節點繼續被採用，助力英特爾重獲製程領先性，提高產品性能，並為英特爾代工服務的客戶提供更高質量的服務。
RibbonFET全環繞柵極電晶體
在電晶體中，柵極（gate）作用類似於開關，可控制電流的流通。2012年，英特爾在業界率先引入了FinFET（鰭式場效應電晶體）技術，讓柵極環繞電晶體溝道的上、左、右三側，其垂直架構讓行業能夠在晶片中集成更多電晶體，從而有力地推動了摩爾定律在過去十年的延續。
隨著電晶體尺寸越來越小，短溝道效應越來越明顯，電流控制越來越難，FinFET已經達到了物理極限。作為英特爾自FinFET之後的首個全新電晶體架構，RibbonFET全環繞柵極電晶體讓帶狀的電晶體溝道整個被柵極環繞，其好處主要包括以下三個方面：
在電晶體中，柵極（gate）作用類似於開關，可控制電流的流通。2012年，英特爾在業界率先引入了FinFET（鰭式場效應電晶體）技術，讓柵極環繞電晶體溝道的上、左、右三側，其垂直架構讓行業能夠在晶片中集成更多電晶體，從而有力地推動了摩爾定律在過去十年的延續。
隨著電晶體尺寸越來越小，短溝道效應越來越明顯，電流控制越來越難，FinFET已經達到了物理極限。作為英特爾自FinFET之後的首個全新電晶體架構，RibbonFET全環繞柵極電晶體讓帶狀的電晶體溝道整個被柵極環繞，其好處主要包括以下三個方面：
第一，在RibbonFET電晶體中，柵極能夠更好地控制電流的流通，同時在任意電壓下提供更強的驅動電流，讓電晶體開關的速度更快，從而提升電晶體的性能；
第二，RibbonFET電晶體架構的水平溝道可以垂直堆疊，而不是像FinFET一樣只能將鰭片並排放置，因此能夠以更小的空間實現相同的性能，從而推動電晶體尺寸的進一步微縮；
第三，RibbonFET還將進一步提升晶片設計的靈活性，其溝道可以根據需求加寬或縮窄，從而更適配不同的應用場景，不管是手機還是電腦，遊戲還是醫療，汽車還是人工智慧，可輕鬆勝任按需配置。
PowerVia背面供電技術
一直以來，電腦晶片都是像披薩一樣自下而上，層層製造的。晶片製造從最小的元件電晶體開始，然後逐步建立越來越小的線路層，用於連接電晶體和晶片的各個部分，這些線路被稱為互連線。線路層中還包括給晶片供電的電源線。晶片完成後，把它翻轉並封裝起來，封裝提供了與外部的接口，然後就可以把它放進電腦了。這種方法遇到了各種問題，隨著電晶體越來越小，密度越來越高，互連線和電源線共存的線路層變成了一個越來越混亂的網路，成為提升晶片整體性能的障礙。
2023年6月，英特爾宣布在業內率先在產品級測試晶片上實現背面供電（backside power delivery）技術。
通過PowerVia背面供電技術，英特爾告別了披薩式的製造方式，讓晶片製造第一次涉及兩個面：像以前一樣，首先製造電晶體，然後添加互連層，接下來則是翻轉晶圓並進行打磨，露出連接電源線的底層。英特爾證實，PowerVia背面供電技術的好處是多方面的：
首先，向電晶體供電的路徑變得非常直接，可以改善供電，減少信號串擾，降低功耗，將平台電壓降低優化30%；
其次，電源線和互連線可以分離開來並做得更粗，同時改善供電和信號傳輸，解決了電晶體尺寸不斷縮小帶來的互連瓶頸，實現了6%的頻率增益和超過90%的標準單元利用率，對於普通電腦用戶來說，這意味著降低能效和提高速度。
英特爾還開發了全新的散熱技術，並在基於Intel 4的、經過充分驗證的測試晶片上進行了反覆調試。測試晶片展示了良好的散熱特性，PowerVia達到了相當高的良率和可靠性指標。
穩步推進，成果頻出
進入埃米時代後，英特爾的Intel 20A和Intel 18A製程節點兩個節點均將採用RibbonFET全環繞柵極電晶體和PowerVia背面供電技術。
Intel 20A將是英特爾首個採用PowerVia背面供電技術及RibbonFET全環繞柵極電晶體的節點，預計將於2024年上半年實現生產準備就緒，應用於未來量產的客戶端ARL平台，目前正在晶圓廠啟動步進（First Stepping）。
在Intel 20A之後，Intel 18A將繼續採用RibbonFET全環繞柵極電晶體和PowerVia背面供電技術。作為英特爾「四年五個製程節點」計劃的最後一個節點， Intel 18A正在推進內部和外部測試晶片，有望在2024年下半年實現生產準備就緒，2025年上市，幫助英特爾在2025年重回製程領先性。
在產品方面，目前有五個以上的內部產品正基於最新的Intel 18A製程節點研發，Intel 18A預計將於2025年上市，包括產品代號為Clearwater Forest的下一代能效核英特爾至強可擴展處理器計劃將於2025年交付，採用Intel 18A製程。
在英特爾代工服務方面，Intel 18A製程節點最初將通過英特爾內部產品提升產量，從而讓該製程的各種問題都能得到妥善解決，因此將在很大程度上為英特爾代工服務的外部客戶降低新製程的風險。
2023年8月，英特爾宣布已和新思科技簽署多代合作協議，深化在半導體IP和EDA（電子設計自動化）領域的長期戰略合作夥伴關係，共同為英特爾代工服務的客戶開發基於Intel 3和Intel 18A製程節點的IP產品組合，全面提升基於Intel 3和Intel 18A製程節點的系統級晶片（SoC）和多裸晶晶片系統設計的功耗、性能和面積（PPA）。
此次合作標誌著英特爾IDM 2.0戰略又向前邁出了重要一步，將讓英特爾代工服務（Intel Foundry Service, IFS）能夠為既有和未來客戶提供更高質量的服務，幫助其充分利用Intel 3和Intel 18A製程節點的優勢，迅速將差異化產品推向市場，進而促進充滿活力的代工生態系統的發展。
此前，Arm已經和英特爾代工服務簽署了涉及多代前沿系統晶片設計的協議，使晶片設計公司能夠利用Intel 18A開發低功耗計算系統級晶片（SoC）；英特爾也將採用Intel 18A為瑞典電信設備商愛立信打造定製化5G系統級晶片。
