英特尔的10nm“superfin”在性能下跳跃18％ - 没有过渡节点

尽管延迟了英特尔的7nm流程这家半导体巨头一直在改进其基于10nm工艺的技术。在建筑日2020年英特尔宣布一系列突破，包括更新的Willow Cove CPU架构，Tiger Lake SoC架构，离散XE-HP GPU，Ice Lake Processor，Sapphire Rapids处理器，以及（也许最典型），是一种新的超灰晶体管技术。

英特尔在建筑日2020年推出10nm超灰晶体管。图片使用的图片英特尔

英特尔的建筑、图形和软件高级副总裁Raja Koduri解释说:“我们在标量、向量、矩阵和空间架构的多样化组合方面取得了巨大的进展。”

他解释说，新的Superfin-A超级FinFET-IS“设计了通过最先进的过程技术设计，通过颠覆性内存层次结构融入了具有先进包装的系统，在Hyperscale中部署了LightSpeed Interconnect Links，由单个单一统一软件抽象，并通过基准定义安全功能开发。“

10纳米的内部网大飞跃

英特尔称他们最新的10nm晶体管是一种新型晶体管键启用技术，允许改进各种新架构。

传统上，显着的性能改进标志着节点过渡。然而，英特尔解释说，虽然新的FinFET使用相同的10nm节点，但它与全节点转换相比，它在其历史提供性能提升（17-18％）中实现了单一的最大介入增强。

英特尔解释说，英特尔晶体管技术的最新进展使内部网性能得到了最大的改善。使用的图像礼貌英特尔

超光晶体管是对之前的FinFET晶体管的改进，部分原因是重新设计了“SuperMIM电容”，即超级金属绝缘体金属电容。

Superfin Technology在源/漏极上提供增强的晶体结构外延生长，这增加了应变并降低了电阻。Intel声称这允许通过设备的通道更多的电流。此外，新颖的薄壁屏障通过电阻降低30％，增强了互连性能。

晶体管的门以两种方式提高。栅极处理得到改进以驱动更高的信道移动性，这增强了器件的频率响应并增加了电容的充电率。此外，该技术为强化芯片区域的更高驱动电流提供了额外的栅极间距选项。

据说，新类高κ介电材料的超薄层可以使MIM电容增加五倍。使用的图像礼貌英特尔

与行业标准相比，新类别的高κ介质材料用于将电容增加五次，在与行业标准相同的占地面积内。不同高κ材料的薄层，每个距离几埃（1埃= 10-10米）厚，堆叠在重复“超晶格”中堆叠。为了了解规模，直径大约2.2埃。

结果是电压下降和提高产品性能。Superfin晶体管在任何给定电压下提供更高的时钟速度，并且可以在任何给定频率的较低电压下以更大的动态范围操作。

目标：增强英特尔的芯片性能

由于减少了通道电阻和通径电阻，该技术显著降低了芯片的功耗。门的改进加快了处理速度。最后，更大的电容据说可以减少电压下垂，使更大的驱动电流。这些性能改进都是为了提高英特尔芯片的性能。

Xe-HP GPU芯片利用超细晶体管的能力，设计用于数据中心应用。据英特尔称，Xe-HP是业界首个基于EMIB技术，在单个包中提供千兆级AI性能和机架级媒体性能的多层GPU架构。

该公司还表示，Tiger Lake，一个“Next-Gen”移动处理器，而Willow Cove CPU核心也将利用10nm Superfin技术的能力。

老虎湖，英特尔第11代核心移动处理器。使用的图像礼貌英特尔

由于7nm制程的长期延迟，英特尔正努力通过专注于晶体管的改进来保持其与10nm制程的竞争力。虽然英特尔的结果看起来很有希望，但我们将关注它将如何在2021年与AMD和NVIDIA的产品竞争，尤其是在成本和CPU/GPU能力方面。