Intel 18A-P дебютирует с Power Boost: первый в отрасли транзистор с двойным контактом для выжимания максимума частоты из того же размера чипа

Intel делится дополнительными подробностями о своей технологии процесса 18A-P, которая, как ожидается, привлечет значительный интерес со стороны крупных заказчиков.

Технология процесса 18A-P от Intel так же важна для ее литейного бизнеса, как и 14A, и Chipzilla продолжает делиться ее преимуществами перед 18A

Производство полупроводников — чрезвычайно сложный бизнес, и Intel прилагает огромные усилия для приведения своего литейного подразделения (Foundry) к требуемым стандартам посредством ускоренной разработки передовых технологических узлов и упаковочных технологий. Учитывая огромный прогресс в освоении 18A и ажиотаж вокруг ее следующих технологических процессов, таких как 14A, Intel Foundry выглядит многообещающе. Однако ей еще многое предстоит доказать своим клиентам.

В связи с этим Intel не торопится. Конечно, клиенты хотели бы видеть новейшие и лучшие разработки как можно скорее, но Intel предлагает своим заказчикам нечто уникальное — узел, специально разработанный для них и построенный на основе одного из ее успешных предложений 18A, который называется 18A-P.

О технологии 18A-P от Intel было анонсировано некоторое время назад, а сегодня на VLSI 2026 Intel представляет полную информацию об этом ключевом технологическом узле. Intel подтверждает, что 18A-P находится в стадии рискового производства и поставляется с различными новыми функциями, такими как Power Boost.

Итак, начнем с деталей: сначала рассмотрим прирост производительности и энергопотребления. 18A-P от Intel обеспечивает прирост производительности на 9% при той же мощности или снижение энергопотребления на 18% при той же производительности (на стандартном субблоке ядра ARM) по сравнению с 18A. Он построен на той же основе GAA и технологии питания с обратной стороны (backside power) и предлагает полную совместимость правил проектирования с Intel 18A, что позволяет повторно использовать существующие IP-блоки и проектные потоки.

Intel позиционирует низковольтные преимущества 18A-P как отличные для энергоэффективных приложений в области ИИ, высокопроизводительных вычислений (HPC) и новых вычислительных задач. Кроме того, 18A-P включает в себя материальные инновации, которые обеспечивают улучшение термического сопротивления на 20–40% при использовании усовершенствованных рабочих процессов EDA. Также наблюдается улучшение сопротивления сквозных кремниевых переходных отверстий (through-silicon vias) на 10–30%.

Полный список функций 18A-P приведен ниже:

• Intel 18A-P обеспечивает на 9% более высокую производительность при той же мощности (iso‑power) или на 18% меньшее энергопотребление при той же производительности (iso-performance) по сравнению с Intel 18A, а также улучшенные тепловые характеристики и расширенную гибкость проектирования.
• Представлен Power Boost — новая опция транзистора с двойным контактом и низким сопротивлением в 18A-P, обеспечивающая увеличенный ток смещения и более высокую частоту при согласованной емкости.
• Улучшение термического сопротивления на 20–40% за счет инноваций как в материалах, так и в дизайне.
• Улучшение сопротивления переходных отверстий (vias) на 10–30% (относится к вертикальным соединениям между слоями чипа) за счет геометрической оптимизации и оптимизации материалов.
• Увеличение подвижности за счет инженерии деформации PMOS, позволяющей току более эффективно проходить через транзистор.
• Новые опции транзисторов с низким энергопотреблением и высокой производительностью.
• Новая пятая пара пороговых напряжений (Vt) между ULVT и LVT (дополнительный пятый вариант Vt для разработчиков, позволяющий сбалансировать скорость и мощность).
• Intel 18A‑P полностью совместим по правилам проектирования с Intel 18A, что обеспечивает простую повторную компоновку существующих IP-блоков и проектных потоков.
• Аналогично Intel 18A, Intel 18A-P предлагает две высоты ячеек (180 нм и 160 нм) и шаг поликремниевого затвора (contacted poly pitch) 50 нм.

Теперь о новой функции Power Boost, которую Intel называет первой в отрасли реализацией новой архитектуры с двойным контактом, которая обеспечивается за счет доставки питания через заднюю поверхность (PowerVia) как для NMOS, так и для PMOS транзисторов. Благодаря этому 18A-P обеспечивает повышенную производительность при том же размере площади для приложений с ограниченным энергопотреблением. 18A-P предлагает высокотранзисторные ячейки с размерами 160 нм и 180 нм.

Еще одна ключевая область внимания — улучшения в доставке питания через заднюю поверхность. Благодаря питанию с обратной стороны Intel может перенести основную маршрутизацию питания на заднюю часть пластины, уменьшая заторы за счет снижения нагрузки на межсоединения передней стороны. При питании с обратной стороны Intel может добиться уменьшения площади на 11%, а также сокращения длины проводов и уменьшения количества переходных отверстий. Intel 18A-P продолжает использовать питание с обратной стороны с 32-нм металлическими процессами, что обеспечивает экономичный дизайн и сокращает этапы производства при создании чипов следующего поколения.

Помимо 18A-P, Intel также рассказала о других прорывных исследованиях своего литейного подразделения, включая:

• Эффективная логика управления питанием с использованием технологии GaN на 300-мм пластинах и кремния: В развитие недавнего достижения Intel Foundry по созданию самого тонкого в мире чиплета GaN, наши инженеры представили еще одну прорывную инновацию на VLSI 2026. Совместно с сотрудниками Калифорнийского университета в Сан-Диего команда доказала практичность создания эффективных цифровых управляющих схем с тысячами вентилей непосредственно на одном кристалле с использованием гибридного подхода GaN nMOS и кремниевого pMOS в производственном процессе на 300-мм пластинах. Команда достигла рекордного произведения мощности-задержки (PDP) всего в 6,2 аттоджоуля (аДж) на ступень — что более чем в 1000 раз эффективнее, чем предыдущие логические подходы на GaN, — и продемонстрировала логику с самой большой степенью интеграции на GaN на сегодняшний день.⁴ Эта будущая технология позволит интегрировать управление на кристалле, снижая затраты, размеры и сложность при одновременном повышении производительности системы.
• Интеграция CFET с шагом затвора 45 нм на 2×2 ленточной укладке (ribbon stack): 3D-транзисторы CFET объединяют NMOS и PMOS транзисторы, уложенные вертикально, для повышения производительности на меньшей площади. Наша команда создала рабочие логические схемы очень малого размера (шаг 45 нм), а также передовые интеграционные функции, включая доставку питания через заднюю поверхность, прямые контакты с задней стороны и новые epi‑epi vias в качестве компактного вертикального соединения. Мы продемонстрировали технику соединения для повышения производительности без внесения паразитных потерь. Кроме того, мы показали, как депопуляция устройств позволяет использовать общую архитектуру затвора путем выборочного удаления неиспользуемых устройств в стеке CFET для снижения сложности процесса и повышения гибкости проектирования.
• Повышение производительности за счет субтрактивных Ru межсоединений с воздушным зазором (airgap): Наша команда продемонстрировала подход к межсоединениям следующего поколения, использующий субтрактивную проводку из рутения (Ru) с воздушным зазором, что знаменует собой первую интеграцию этой схемы металлизации с функциональными устройствами RibbonFET на тестовом чипе. При одинаковой утечке это обеспечивает примерно 2% прирост производительности схемы по сравнению с традиционными медными межсоединениями, что обусловлено снижением емкости до 35% за счет воздушного зазора. Исследование также показывает снижение сопротивления нижних и верхних переходных отверстий до 50%, что улучшает вертикальные соединения.⁵ В совокупности эти результаты обеспечивают более быструю и эффективную передачу сигнала и предоставляют масштабируемый путь для повышения производительности межсоединений при малых шагах.

На Computex 2026 Intel официально анонсировала Diamond Rapids, свои процессоры Xeon следующего поколения, которые будут построены на технологическом процессе 18A-P. Это еще один знак уверенности, который Intel демонстрирует своим клиентам: ее технологические процессы превосходны не только для внешних чипов, но и для собственных чипов, находящихся в разработке.

Согласно недавним сообщениям, Intel Foundry уже нашла крупных заказчиков. TeraFab, SpaceX и Apple — лишь некоторые из этих имен, попавших в сеть. Ожидается, что NVIDIA, Google и другие также будут использовать Foundry в той или иной степени для своих чипов, поскольку разрыв между спросом и предложением из-за дефицита, вызванного бумом ИИ, продолжает расти.

Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.