半导体

英特尔以持续创新引领未来

作者:万林来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2013-06-09 16:04我要评论

英特尔公司创立已经45年了,进入中国也已28年。今天的英特尔,正在设计和构建关键技术,为全球的计算设备奠定基础。英特尔有一个清晰的愿景:创新和扩展计算技术,连接世界上每一个人,让大家的生活更美好,世界更精彩!

计算驱动创新

当今信息时代,信息技术已经渗透到世界的每一个角落。计算就像能源、原材料一样,成为推动经济发展和社会进步的关键资源。换言之,计算就是力量。

数十年来,英特尔用一代一代的创新技术,推动了整个计算行业遵循着摩尔定律的节奏突飞猛进。虽然数十年来有人“预测”摩尔定律将很快达到物理极限,但英特尔的工程师总能找到新的方法,让摩尔定律继续释放光芒。英特尔推动计算的创新,就是不断打破质疑、证明没有不可能的过程。

长期以来,集成电路行业一直采用二氧化硅作为晶体管栅极材料,到本世纪初,实质上已逼近极限。如果想继续缩小晶体管,而且控制功耗和散热,就必须采用新的材料和工艺。

2007年,英特尔创造性地使用了基于铪的高-k栅介质和金属栅极晶体管材料,从而继续创造出更快、更节能、更环保的处理器产品。这一突破性技术,在当时, 被摩尔本人称赞为“晶体管技术40年发展史上所取得的最大进步”。

2011年,英特尔创造性地推出3-D三栅极晶体管,一改自硅晶体管发明以来长期使用的平面晶体管结构。这种基本结构的改变是划时代的,它让摩尔定律继续保持了活力。

正如摩尔定律预测的那样,晶体管让计算变得一代比一代更快、更节能、更普及。通过英特尔在微架构开发领域的专长,以及领先的制程技术,英特尔架构不断地提升了计算性能和能效,为各种计算终端和设备、系统奠定了强大的基石。

42年前,英特尔4004微处理器有2,250个晶体管,而今天,最新的英特尔第四代智能酷睿四核芯片中,集成了14亿个晶体管,是4004的62万倍。

相比1971年的首款4004微处理器,最新款22纳米芯片的运行速度可提高4,000多倍,每个晶体管能耗降低了5,000倍,价格降低到原来的1/50,000。

过去10年间,数据中心服务器性能提高了60倍;客户端性能提高了30倍,而能耗却降低了一半。

 2013年5月英特尔推出Silvermont微架构,基于英特尔22纳米三栅极系统芯片的全新设计,与当前一代英特尔凌动处理器内核相比,提供了约3倍的峰值性能,或在同等性能下功耗降低约5倍,为英特尔提升在平板电脑、智能手机、微型服务器、车载信息娱乐系统等细分市场竞争力奠定了坚实基础。

投资驱动创新

半导体是资本、技术密集型行业,而英特尔是为数不多的拥有从制程技术开发、芯片设计到生产制造一条龙体系的集成设计制造商(Integrated Design and Manufacture,IDM),能够发挥出最大协同效应。英特尔坚持对研发、制造大规模投资的“双引擎”策略,确保了英特尔源源不断地将最领先的技术和产品推向市场。

英特尔过去十年的研发投入高达625亿美元,仅2012年研发投入就达101亿美元,占营业收入的18.9%%。

过去十年的生产制造投资610亿美元,仅2012年用于生产制造的投资就达110亿美,占营业收入的20%%。

英特尔始终把最新最先进的制造工艺运用于处理器的生产和制造。即使在全球金融危机中也如此,因为英特尔清楚地知道,投资于创新是渡过低谷并且决胜未来的关键。

2009年,面临全球金融危机的严峻局势,英特尔宣布投资70亿美元,升级了32纳米制造工厂。这使得英特尔迅速扩大了从终端到云计算,相对于同行全面的绝对领先优势。

目前,英特尔正在采用领先的22纳米三栅极制程技术生产系统芯片。但是,英特尔还在建设三座新工厂,用于生产下一代14纳米处理器,每座工厂的投资额约50亿美元,建成后将成为全球最先进的半导体制造工厂。

芯片可以提供数据处理、存储和其他能力,改进芯片是使电子产品尺寸更小、速度更快和价格更低所必需的。英特尔不仅为当前技术投资,更投资于下一代的晶圆制造技术,以显著提高半导体行业的生产力,为未来储备竞争力,也将为消费者带来更好体验和更实惠的价格。

 历史上晶圆尺寸的每一次升级都将硅片成本降低了30~40%%。

 2013年,英特尔与ASML控股公司签署了价值总计33亿欧元的协议,以加速从目前标准的300毫米晶圆技术,过渡到更大的450毫米晶圆技术和超紫外线(EUV)光刻技术的开发,力争提前两年实现支持这些技术。

制造驱动创新

英特尔在生产制造方面保持领先的诀窍之一是精确复制(copy exactly),即无论何地,英特尔的工厂均按照统一标准建设、运营。英特尔晶圆厂是全球技术最先进的制造设施之一。英特尔在全球有7个晶圆厂和5个封装测试工厂,以领先的计算技术和制造工艺,支持实现个性化体验所需的计算能力。

以英特尔的制造工艺,在人的头发丝宽度里,可以容纳4,000多个22纳米三栅极晶体管,一个英文句点符号的面积(0.1平方毫米)可以容纳600万个以上22纳米三栅极晶体管。

 处理器的运算性能是由晶体管的数量来决定的。在英特尔工厂里,每秒钟可以生产100亿个晶体管,每年的产能相当于给地球上的每个人生产了2,000万个晶体管。

 晶圆厂洁净车间的洁净度为“10级”,即每立方英尺的空气中0.5微米或稍大些的微尘数量不超过10个,而人的头发丝直径为80微米。与之相比,医院手术室的洁净度是“10,000级”,这意味着英特尔芯片厂洁净车间内的空气质量比手术室还要洁净1,000倍。

英特尔在大连建设了最先进的晶圆厂,在成都建设有世界一流的芯片封装测试工厂,将先进制造理念植入中国产业,为“精尖制造”和“绿色制造”树立了典范,推动了当地的经济发展和产业升级。

 大连芯片厂是英特尔在全球第八家300毫米晶圆厂,也是英特尔在亚洲的第一个晶圆制造工厂,投资总额为25亿美元,于2007年9月破土动工,2010年10月投入运营。

 英特尔2003年8月宣布在成都建设封装测试工厂,一期投资3.75亿美元,并于2004年开工建设。2005年3月,英特尔宣布增资建设工厂二期工程。2009年10月,英特尔第三次向成都厂追加投资7500万美元。至此,英特尔在成都的总投资额达到6亿美元。

 大连厂和成都厂都获得英特尔内部最高奖“英特尔全球质量奖”,同时也是中国绿色工厂的倡导者和实践者。如大连工厂工业用水再利用率可达93.7%%,水资源循环使用率达到98%%以上。英特尔成都厂2011年获得美国绿色建筑协会颁发的LEED银奖,这是英特尔首家获得该奖项的封装测试厂。


责任编辑:电子信息产业网
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