英特爾Architecture Day揭示10奈米SuperF - 工程師

英特爾Architecture Day揭示10奈米SuperFin、Willow Cove CPU等五大技術架構

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英特爾(Intel)年度Architecture Day於2020年8月13日舉行，首席架構師Raja Koduri、
英特爾院士及其架構團隊，共同揭示最新電晶體製程節點技術架構，包括：10奈米
SuperFin，以及 Willow Cove 微架構、次世代平台 Alder Lake，及專為遊戲和光線追蹤
加速運算設計的 Xe-HPG GPU。

10奈米SuperFin製程技術

英特爾10nm SuperFin 技術就是將增強型FinFET電晶體與 Super MIM 電容器相結合一起
。英特爾正重新定義FinFET技術，以實現最先進單節點內技術升級，提供等同轉換至全新
製程節點技術的效能改進。

SuperFin技術於源極／汲極提供增強的磊晶，改進柵極製程和額外的柵極間距，透過以下
方式實現更高的效能：

提升源極和汲極結構的磊晶生長，從而提升應力並減小電阻，以允許更多電流通過通道

改進柵極製程以驅動更高的通道遷移率，使得電荷載子更快速地移動。

額外的柵極間距選項，可為需要極致效能的特定晶片功能提供更高的驅動電流。

新型薄阻障層將通孔電阻降低了30%，增強了互連效能。

與業界標準相比，英特爾的 Super MIM 電容提供 5 倍的容值，從而降低電壓驟降情況，
並顯著提高產品效能。該技術由一種新型 Hi-K 介電材料所實現，該材料堆疊在厚度僅為
數 Å（埃，10 分之 1 奈米）的超薄層中，形成重複的「超晶格」結構。英特爾稱這是
一項業界首創的技術，領先其他製造商。

英特爾代號Tiger Lake 的次世代筆電處理器將以 10nm SuperFin 技術為基礎。Tiger
Lake 目前正在生產預計在2020年底推出並出貨給OEM 系統的客戶。

Hybrid Bonding（混合接合）封裝技術

英特爾宣稱，混合接合可取代當今大多數封裝技術中使用的傳統「熱壓」接合的替代技術
。在 10μm 以下凸點間距（含 10μm），進而提供更高的互連密度、頻寬和更低的功耗
。混合接合測試晶片已於 2020年第二季投片。

Willow Cove 和 Tiger Lake CPU 架構

Willow Cove 是英特爾的次世代CPU微架構。採用最新的製程10nm SuperFin 技術，並植
基於 Sunny Cove 微架構上。並為更大的 non-inclusive 1.25MB L2 快取，導入重新設
計的快取架構，並透過英特爾Control-flow Enforcement Technology（控制流強制技術
）增強了安全性。

Tiger Lake 將在關鍵向量運算方面提供智慧效能和突破性的進步。透過 CPU、AI 加速器
最佳化，以及首款整合 Xe-LP 繪圖為架構的系統單晶片架構，並在系統單晶片進行完整
的最佳 IP 組合，例如新的整合式 Thunderbolt 4。

混合式架構 Alder Lake

CPU 核心 Roadmap，Alder Lake 預定2021年登場。Alder Lake 將結合英特爾即將推出
的 Golden Cove 和 Gracemont 兩種架構，並進行最佳化以提供出色的每瓦效能。

Xe 繪圖架構

Xe 是英特爾接下來的 GPU 重點產品，從用途和數量級來區分，共有 Xe-HPC、Xe-HP、
Xe-HPG 和 Xe-LP 等 4 款。

首度亮相的 Xe 微架構新版本則是 Xe-HPG，這是一款為遊戲最佳化的微架構，結合
Xe-LP 良好的效能/功耗元素，加上 Xe-HP 的規模優勢加大組態，並從 Xe-HPC 最佳化運
算頻率。為提升每單位成本的效能，加入基於 GDDR6 的新記憶體子系統，且 Xe-HPG 將
支援光線追蹤加速功能，預計於 2021 年開始出貨。

Xe-LP 是英特爾用於 PC 和行動運算平台的最高效架構，具備多達 96 個 EU，並擁有新
的架構設計，包括非同步運算，視圖實體化，取樣器回饋，更新支援 AV1 的媒體引擎和
更新的顯示引擎。

首款以 Xe 架構為基礎，代號為 DG1 的獨立 GPU 已開始投產，預計在 2020 年開始出貨
。

英特爾Server GPU (SG1) 是英特爾針對資料中心，第一款以 Xe 架構為基礎的獨立 GPU
。SG1 將 4 個 DG1 效能以 small form factor 的規格帶進資料中心，其目標是實現低
延遲、高密度 Android 雲端遊戲和影片串流。SG1 將在近期內開始量產，並於今(2020)
年稍晚出貨。

Xe-HP 是業界首款多重砌磚式(multi-tiled)、高度可擴展的高效能架構，可提供資料中
心機架層級的媒體效能、GPU 可擴展性和 AI 最佳化。英特爾正與主要客戶一同測試
Xe-HP，並計劃在英特爾DevCloud 中為開發人員提供 Xe-HP 資源，預計於 2021 年上市
。

結語
英特爾今年所揭示最新5大技術，主要在拿回PC領域及半導體先進製程領先地位。即使，
目前ARM晶片的CPU出貨量已經是英特爾的2倍多，台積電已進入5奈米先進製程量產，還有
追趕高通在通訊連結晶片、Nvidia在繪圖AI晶片領先。隨著5G、AI、物聯網時代到來，英
特爾必須急起直追，否則終將逐漸失掉未來市場。

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