英特爾詳細介紹 18A-P工藝

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英特爾正加速推進其18A（1.8納米級）工藝CPU的量產，并取得了令人鼓舞的成果。與此同時，其增強版18A-P工藝的研發工作也在緊鑼密鼓地進行中，預計將在未來幾個季度內投入量產。18A-P工藝引入了兩種新型晶體管，提高了工藝偏差控制精度，并改進了散熱設計，從而實現了更高的性能和更低的功耗。這或許正是蘋果和其他無晶圓廠芯片設計商據傳正在考慮采用18A-P工藝的原因。

根據英特爾在2026年VLSI大會上發布的一份報告，與英特爾的基準18A工藝相比，18A-P制造工藝有望幫助芯片開發人員在相同功耗下將設計性能提升9%，或在相同性能和復雜度下將功耗降低18%。為了實現這些改進，英特爾推出了新型的環柵帶狀場效應晶體管（GAAA）晶體管，包括具有增強型觸點的高性能器件以及新型低功耗器件。設計人員現在可以提高關鍵路徑上的頻率，并降低對性能要求不高區域的功耗，從而顯著提高整體性能效率。

同時，18A-P 保留了 18A 的接觸式多晶硅間距 (50nm) 和庫高度 (180nm 和 160nm)，以及與基礎工藝的設計兼容性，這意味著最初為 18A 設計的芯片可以移植到 18A-P，并受益于某些工藝級改進（不依賴于新的晶體管類型），盡管要充分實現性能和效率的提升，需要重新優化設計。

18A-P 相較于 18A 的另一項重大改進是將偏斜角收緊了 30%，這不僅降低了工藝變異性，還提高了良率。這一改進縮小了快慢硅之間的差異，使其更接近“典型”硅，并降低了晶圓中心到邊緣的偏差。此外，該生產節點還增加了額外的閾值電壓 (VT) 選項（超過 5 對邏輯 VT，而 18A 只有 4 對），從而實現了更精細的芯片分檔和更一致的芯片性能，提高了符合目標規格的芯片比例。這提高了參數良率，使芯片設計人員能夠從單個晶圓上獲得更多高端硅片。同時，工藝偏斜角的收緊并未影響缺陷密度，因為線邊緣粗糙度 (LER) 和隨機變異性等現有挑戰依然存在。

盡管英特爾的 18A-P 工藝保留了基礎節點的觸點間距，但該公司仍然對其金屬堆疊層的電阻和電容進行了調整，這會影響信號速度、功耗和時序。然而，英特爾并未對這些變化進行詳細說明。

最后，18A-P 工藝在散熱、可靠性和電壓特性方面進行了改進，這對于面向客戶端和數據中心應用的高級工藝技術至關重要。英特爾表示，其導熱系數提高了 50%。更低的導熱阻有助于應對 GAA 晶體管帶來的更高功率密度，這對客戶端應用至關重要。改進的邏輯負偏壓溫度不穩定性 (NBTI) 增強了器件在高壓應力下的長期穩定性，這對數據中心處理器至關重要。此外，18A-P 工藝還更好地調整了邏輯和 SRAM 的最小工作電壓 (Vmin)，從而提高了低電壓運行和穩定性。

英特爾的 18A-P 是 18A-P 的深度優化版本，不僅承諾更高的性能效率，還解決了參數良率、散熱和可靠性等問題。總而言之，這些改進使 18A-P 成為 18A 的更成熟、更具吸引力的版本，不僅對英特爾而言如此，對蘋果等潛在外部客戶也是如此。

英特爾總結說：英特爾? 18A-P 是一種性能增強型 RibbonFET 環柵 (GAA) 晶體管技術，采用 PowerVia 背面供電。與英特爾? 18A 相比，英特爾? 18A-P 在相同性能下功耗降低超過 18%，或在相同功耗下性能提升超過 9%。這一改進得益于新增的技術特性、晶體管性能增強、互連增強以及設計技術協同優化 (DTCO)。英特爾? 18A-P 的新增特性包括：額外的邏輯 VT 對、更嚴格的時鐘偏移角控制、高密度 (HD) 和高性能 (HP) 庫中新增的低功耗器件，以及兩個庫中性能提升的 HP 器件。此外，英特爾? 18A-P 還降低了熱阻，從而提高了散熱性能。

（來源：編譯自tomshardware）

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