英特爾的豪賭!14A2 製程傳評估雙面電源傳輸架構,劍指台積電龍頭地位
韓媒 Etnews 報導,英特爾(Intel)正在 1.4 奈米製程上進行一場豪賭。除了在基礎版 14A 製程採用「純背面電源傳輸(BSPDN)」技術外,也針對後續 14A2 製程評估引入同時運用正面與背面供電路徑的「雙面(Dual Side)混合架構」,對台積電 A14 與三星 SF2Z 的雙面夾擊做出回應。
(英特爾 18A-P 製程進入風險試產!劍指蘋果大單,挑戰台積電晶圓代工版圖)
英特爾 21 奈米線寬成技術瓶頸,nTSV 架構面臨危機
報導指出,英特爾的 1.4 奈米等級製程分兩階段推進:第一階段 14A 以金屬互連最小間距(M0 pitch)約 28 奈米為目標,搭配純 BSPDN 架構的 PowerDirect 技術;第二階段 14A2 則透過半節點式優化,將 M0 間距進一步壓縮至約 21 奈米,密度目標相較現有 18A 製程提升 1.3 倍,以追趕台積電 N2/A14 及三星 SF2Z。
然而,21 奈米的線寬目標正成為現有架構的物理瓶頸。當金屬線寬細化至 21 奈米以下,互連電阻呈指數級上升,原本為 BSPDN 設計的奈米矽穿孔(nTSV)基礎設施,已無法單獨承受電晶體運作所需的電流密度,進而導致電壓驟降,損害晶片的功耗效率與效能穩定性,可以說是良率殺手。
雙面混合架構是工程突破,還是不得已的妥協?
面對上述物理限制,英特爾採取了「混合式」解法:以背面電源傳輸網路維持主要供電路徑,同時將部分正面金屬互連層重新分配,承擔輔助電源訊號與時脈分配任務,業界對此解讀「這是妥協的產物,是為了擠出 21 奈米製程規格而生。」
此舉的代價是互連設計複雜度的大幅提升。正背面訊號路徑的協同規劃、時序收斂與良率管控難度,遠超過單一面電源傳輸架構。然而,若英特爾能夠成功駕馭這套混合架構並達成目標良率,14A2 所能提供的晶片密度與功耗表現,至少在紙面規格上仍具備與台積電 A14 正面競爭的基礎。
放眼台積電、三星:英特爾 14A 製程正式量產仍待 2029 年
依現有路線圖,英特爾 14A 製程預計 2028 年進入風險性生產,2029 年達到正式量產規模。為推進外部客戶導入,英特爾計劃於今年 10 月發布 14A 製程設計套件(PDK)0.9 版,並在未來 18 個月內完成主要 Fabless 客戶的訂單鎖定。
然而此時,台積電已在 2025 至 2026 年間完成 2 奈米(N2)製程的穩定量產,並配合最大客戶蘋果的產品發布節奏如期完成市場進入。更關鍵的是,等到英特爾 14A 於 2028 年啟動風險性量產,台積電的真正 1.4 奈米製程(A14)預計屆時已向市場出貨成品。
三星電子則計劃提前一步,於 2027 年商業化 SF2Z。SF2Z 是一款在成熟 2 奈米閘極全環(GAA)架構之上疊加 BSPDN 技術的強化製程。就時間軸而言,英特爾對兩大競爭對手的落差,至少相當於一個完整製程世代。
業界憂:英特爾的技術風險堆疊遠超三星,Fabless 訂單將是最關鍵試金石
業界人士認為,英特爾過去在 20A 與 18A 製程上引入 GAA 電晶體與 BSPDN 兩項革新技術,至今仍在與良率瓶頸纏鬥。如今又在 14A2 導入雙面供電架構,恐怕會疊加技術風險,直言三星的風險相較之下或許更加可控:
三星 SF2Z 只是在已於 3 奈米節點驗證成熟的 GAA 結構上額外導入 BSPDN,技術變數單一,良率曲線的收斂速度理論上將更快。
對此,Citrini 分析師 Jukan 指出:「若英特爾的策略轉型成功,有望挑戰台積電龍頭地位;若失敗,則可能引發災難性的良率崩潰與客戶出走,重蹈三星晶圓代工廠當年衰退的覆轍。」他直言這是一場相當大膽的豪賭。
英特爾眼下的優先要務,是在 14A PDK 發布後的關鍵 18 個月窗口內,取得頂尖 Fabless 客戶的正式訂單,這將是英特爾晶圓代工業務復甦成色最重要的第一道指標。
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