英特爾 Pat Gelsinger：2030 年處理器電晶體將達到 1 兆個

根據外媒報導，在上週的 HotChips 34 大會上，英特爾執行長 Pat Gelsinger 闡述了英特爾對未來的願景，而這一願景的基礎在於結合多個小晶片設計的先進封裝。這在業界來說並不是什麼新鮮事，但卻說明了英特爾對即將推出的以小晶片設計的代號 Meteor Lake 系列 CPU 的重視。而且，Pat Gelsinger 還說明了這基礎如何影響未來整個半導體產業。Pat Gelsinger 表示，小晶片設計將先進封裝將延續未來 10 年摩爾定律的蓬勃發展。甚至，到 2030 年之際，電晶體密度將增加 10 倍，這將使得英特爾在晶片上發展到擁有 1 兆個電晶體。

Pat Gelsinger 表示，小晶片加先進封裝對半導體產業最大的變化是擺脫了晶圓廠只生產晶圓的觀念。相反，他認為這項服務正在演變成為客戶提供完整的「系統」。該系統包括提供晶圓以及多個小晶片、先進的封裝，以及將它們連接在一起的軟體。這樣的做法稱之為 System on Package，簡稱 SOP。Pat Gelsinger 解釋，資料中心內的機架式伺服器蔚為風尚，這就是依賴以 SOP 為主所累積起來的發展模式，也就是當 SOP 成為了先進系統後，未來就能看到整體的持續發展。

事實上，要達到這種改變，其中一部分涉及節點微縮以及晶片堆疊技術。英特爾之前已經討論過，將在2024 年將放棄 FinFET 技術，轉而使用環柵 (GAA) RibbonFET 技術，也就是將在其 intel 20A 節點的解點開始採用新的技術。同時，還將以 PowerVIA，也就是背面供電技術來支援。Pat Gelsinger 認為，這種製程以及封裝技術的進步，將為半導體提供無限制的進步。「今天，一個晶片上大約有 1,000 億個電晶體。而在有了環柵 (GAA) RibbonFET 技術之後，將會產生一個晶片新的基本電晶體結構，預計到達 2030 年之際，將可以使得電晶體數量達到 1 兆個，而英特爾也會持續發展。」Pat Gelsinger 說道。

Pat Gelsinger 強調，下一代代號 Meteor Lake 系列 CPU 採小晶片及先進封技術是一種未來。這代表著根據最有效的方式組合不同的小晶片，而每個小晶片依需求構建在不同的製程節點上。例如，Meteor Lake 系列 CPU 將結合自己的代工廠和台積電的四個不同製程節點。它將在其 22 奈米製程上構建基礎中介層，並在 Intel 4 (之前為 7 奈米) 上構建 CPU 小晶片。同時，台積電將採用的 5 奈米和 6 奈米製程來生產 SoC、I/O 和 GPU 等的小晶片。而從這些不同製程所生產出來的各個小晶片，英特爾再將其以先進封裝技術整合連結再一起，最後生產出了 Meteor Lake 系列 CPU。

報導進一步指出，隨著晶片縮小未來變得不那麼頻繁，並且小晶片生產將會是其中的關鍵下，這些小晶片與元器件如何整合在一起將成為未來幾年的關鍵技術。為此，Pat Gelsinger 還推薦了基於 PCI Express 的通用小晶片連接器。這個由英特爾所主導，包括 AMD 和高通等相關知名半導體廠商也參與的 Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) 聯盟所開發出來的標準，目的在標準化來自不同代工廠的小晶片的連結和協同工作。而這聯盟未來值得關注的，就是蘋果和輝達兩家廠商是不是也會加入。

不過，市場人士對記者的採訪指出，這是否會成為英特爾的致勝戰略還有待觀察，但是應該很快就能看到答案。因為英特爾會議上確認代號 Meteor Lake 系列 CPU 將在 2023 年的推出。這將是該公司採小晶片設計的重要產品，具有來自兩個不同代工廠所生產出來的小晶片，能不能受到市場青睞至關重要。另外，先前市場傳出 Meteor Lake 系列 CPU 就是因為大小晶片設計的連結與協同運作設計有其問題，因此將延後推出的情況。不過，對此英特爾否認了傳聞，並指出計畫仍按照時程進行中。

(首圖來源：英特爾提供)