各大巨头制程PK，Intel更胜一筹？ - 全文

英特尔瞄准人工智能已是显而易见的事情了，毕竟错过移动市场加上PC市场日渐不给力，找寻有活力、有潜力的新兴市场实属情理之中的事情。但作为半导体IDM巨头，英特尔也没有落下制程工艺推进的事业，虽然目前看起来台积电、三星的制程更为领先，已经可以量产10nm，但别忘了去年夏天曾爆出过的半导体制造巨头间的制程并不对等这一情况。

英特尔制程更先进？

说到制程就不得不提纳米（nm），那么什么是纳米呢？这是一个单位，也就是1米的十亿分之一。用一个指甲来作比喻的话，那就是说试着把一片指甲的侧面切成10万条线，每条线就约等同于1纳米，由此可略为想像得到1纳米是何等的微小了。

就拿14nm制程来说，这里所指14nm的，是指在芯片中，线最小可以做到14纳米的尺寸，下图为传统电晶体的长相，以此作为例子。缩小电晶体的最主要目的就是为了要减少耗电量，然而要缩小哪个部分才能达到这个目的？左下图中的L就是我们期望缩小的部分。藉由缩小闸极长度，电流可以用更短的路径从Drain端到Source端。

英特尔14nm工艺与台积电、三星同代工艺比较

但实际上线宽定义半导体工艺先进程度并不准确，更有意义的是栅极距（gate pitch）、鳍片间距（Fin Pitc）等，英特尔早前就对比过他们与台积电、三星的16、14nm工艺，如上图所示，英特尔的14nm工艺在这些关键指标上要比三星、台积电好得多，这两家的工艺其实有些名不副实，落后Intel差不多半代水平。

三星、台积电在半导体工艺命名上赢过了英特尔，这实际上是商业宣传的胜利，技术上超越英特尔还有点名不正言不顺，对这个问题业界早前就有过争议了，不过这事有没有什么强制性约束，如何命名更多地是厂商自己的事，大家也只能听之任之了。

在这样的背景下，英特尔昨天发了一条很有意思的文章：让我们清理半导体工艺命名的混乱吧。文章的作者是Mark Bohr，英特尔高级院士，也是处理器架构与集成部门的主管，可以说是资深的业界专家了，他在这篇文章中就指出了业界在半导体工艺命名上的混乱之态。

当然，他的重点不是批评现状，而是给出了一个更合理的衡量半导体工艺水平的公式，如下图所示：

英特尔给出的衡量半导体工艺先进程度的公式

这个公式挺复杂的，Bohr院士指出衡量半导体工艺真正需要的是晶体管密度，这个公式分为两部分，一部分计算2bit NAND（4个晶体管）的密度，另一部分更为复杂，计算的是SFF（scan flip flop）的晶体管密度，0.6和0.4两个数字是这两部分的加权系数。

Bohr院士希望半导体厂商在介绍工艺节点时也应该公布逻辑芯片的晶体管密度，而且还有一个重要的参数：SRAM cell单元面积，考虑到每家厂商的工艺都不同，在NAND+SFF密度之外最好还要独立公布SRAM面积。

为ARM芯片代工

去年8月份，在英特尔IDF 2016上，英特尔宣布与ARM达成了新的授权协议，英特尔工厂未来将生产ARM芯片。由于英特尔与ARM是直面的竞争对手，此举一出，立即在业内引发了强烈反响。

多年来，在芯片设计方面，ARM一直是英特尔的竞争对手。ARM的芯片设计可以让英特尔的竞争对手用来打造自己的产品。但是现在，ARM芯片将很快会在英特尔的工厂进行生产。在近日于旧金山举行的一次活动中，英特尔多次谈到它准备在今年上马的10纳米芯片制造工艺的成本优势。这一优势将会在今年晚些时候给英特尔带来更多的芯片生产业务。

这个看似不可能的合作背后，是源于近10年来顶级晶圆厂的数目减少，现在有顶级工艺生产能力的晶圆厂只剩下英特尔、Global Foundries、三星和台积电4家了。而英特尔投资百亿美元建造的晶圆厂，其产能之大，即便英特尔自己的芯片业务也无法完全利用工厂的产能，让英特尔开始考虑为其他厂商进行芯片生产。

虽然为ARM阵营的芯片厂商代工芯片听起来和匪夷所思，但英特尔可以选择的客户并不多，要不就是ARM芯片领域的，要不就是AMD这种直接对手，要不就是英伟达这种显卡制造商。但高通现在是用三星代工，而英伟达是用台积电，就ARM领域的苹果A系列芯片没有直接竞争关系了。

EMIB概念解决性能与成本间的矛盾

简单的算了一下英特尔在各个领域的对手，自动驾驶领域，有高通和英伟达两大对手；服务器芯片市场，有AMD和ARM阵营虎视眈眈；半导体制造方面又要和三星台积电PK。英特尔这家全球排名第一的半导体企业还真挺忙的，看来冠军不易做这一道理适用于任何存在竞争的领域。是以虽然被外界称为“牙膏厂”，但其实英特尔追求进步的脚步从未停歇。

英特尔本周二宣布了最新的EMIB技术，旨在解决处理器性能与成本之间的矛盾。

英特尔表示，目前的处理器所有元件都采用统一制程，要不全部是22nm，要不全部都是14nm。未来还会进入10nm、7nm时代，但研发成本会因为制程的升级而大幅攀升，不利于产品价格维持。

所以，英特尔提出了EMIB概念——嵌入式多芯片互连。

简单说，EMIB允许将不同制程的元件拼凑在一起来实现更高的性价比。比如电路部分用不到那么先进的制程，那就依旧使用22nm工艺制造，而承担核心任务的芯片则使用10nm或者14nm来制造。

英特尔表示，使用EMIB技术并不会造成整体芯片的性能下降，反而能够提升各部分之间的传输效率，其速度可以达到数百Gigabytes，较传统多芯片技术来说，延迟降低了四倍。

EMIB芯片内部各组件按需采用不同制程

现在的处理器内部所有组件都采用相同制程