搶先試產(chǎn)的英特爾18A PK 臺積電N2
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英特爾周四表示，該公司已開始批量生產(chǎn)其 Core Ultra 3 系列“Panther Lake”處理器。英特爾的 Panther Lake 是該公司的關鍵 CPU，旨在展示英特爾開發(fā)具有競爭力的處理器并使用其領先的制造技術在內(nèi)部生產(chǎn)的能力。這是為了提高公司在客戶、公眾和潛在代工客戶中的聲譽。
雖然 18A 的正式開始生產(chǎn)對該公司來說是一場勝利，因為它在技術上是第一個在產(chǎn) 2nm 級節(jié)點的公司，但它仍然面臨著臺積電的強大敵人——新節(jié)點僅僅代表迎頭趕上而不是領先。以下是這兩個節(jié)點的疊加方式。
英特爾 18A 與臺積電 N2
英特爾的 18A（1.8 納米級）制造工藝是該公司下一代 Panther Lake 平臺的主要特征之一，既是其技術展示，也是其戰(zhàn)略里程碑。
18A 生產(chǎn)節(jié)點本身旨在證明英特爾不僅可以創(chuàng)建引人注目的 CPU 架構，還可以在與臺積電最佳產(chǎn)品競爭的技術節(jié)點上進行內(nèi)部制造。該節(jié)點也是第一個在世界任何地方進入大批量生產(chǎn)的 1.8 納米級（或者，英特爾品牌，2 納米級）工藝，比臺積電的 N2 早了數(shù)周甚至數(shù)月。
18A 采用英特爾的 RibbonFET 柵極全向晶體管和 PowerVia 背面供電，這兩項技術突破同時實現(xiàn)。英特爾在不同的內(nèi)部節(jié)點上分別降低了這兩項創(chuàng)新的風險，但首次在生產(chǎn)節(jié)點中同時實施它們?nèi)匀皇且粋€有點冒險的舉動，旨在證明英特爾可以跨越并立即引入這些創(chuàng)新。
| 行 0 - 單元格 0 | 英特爾 18A 與英特爾 3 | N3P 與 N3E | N2 與 N3E | N2P 與 N3E | N2P 與 N2 | A16 與 N2P | N2X 與 N2P | A14 與 N2 | A14 SPR 與 N2 |
權力 | -25% | -5% ~ -10% | -25%~-30% | -36% | -5% ~ -10% | -15% ~ -20% | 降低 | -25%~-30% | 降低 |
性能 | 15% | 5% | 10% - 15% | -18% | 5% - 10% | 8% - 10% | 10% | 10% - 15% | 高等 |
相對晶體管密度* | 1.3倍 | 1.04 倍 | 1.15 倍 | 高等 | ? | 1.07 倍 - 1.10 倍 | ? | 1.2倍 | 密度 |
晶體管密度 | 238 噸/毫米^2 （高清）** | 180 - 220 公噸/毫米^2*** | 313 噸/毫米^2 （高清）** | 高等 | 高等 | ? | ? | ? | 非常高 |
晶體管類型 | GAA的 | FinFET | GAA的 | GAA的 | GAA的 | GAA的 | GAA的 | 第二代 GAA | 第二代 GAA |
電力傳輸 | 電源通過 BSPDN | SHDMIM的 | 正面帶 SHPMIM | 正面帶 SHPMIM | 正面帶 SHPMIM | 防火力 | 正面帶 SHPMIM （？ | 正面帶 SHPMIM （？ | 防火力 |
HVM的 | 2025 年第四季度 | 2024 年第四季度 | 2025 年第四季度 | 2026 年上半年 | 2026 年上半年 | 2026 年上半年 | 2027 | 2028 | 2029 |
*臺積電公布的芯片密度反映了由 50% 邏輯、30% SRAM 和 20% 模擬組成的“混合”芯片密度。
**根據(jù) TechInsights。
根據(jù) WikiChip。
分析師認為，英特爾的18A將在性能和能效方面領先行業(yè)。然而，據(jù)報道，與英特爾的 2A （313 MTr/mm^2） 相比，臺積電的 N2 預計將提供更高的高密度 （HD） 標準單元晶體管密度 （18 MTr/mm^2）。
雖然大多數(shù)現(xiàn)代設計混合使用高密度 （HD）、高性能 （HP） 和低功耗 （LP） 標準單元，但更高的高清晶體管密度仍然意味著代工廠的每個晶體管成本更低。然而，目前尚不清楚這些節(jié)省的成本是否會轉(zhuǎn)嫁給該公司的客戶。
此外，需要注意的是，在比較具有背面供電網(wǎng)絡的英特爾 18A 與使用傳統(tǒng)正面 PDN 的臺積電 N2 的晶體管密度時，這種比較并不完全準確。英特爾的 18A 幾乎完全將正面留給信號互連和邏輯晶體管，而臺積電的 N2 在正面使用大量晶體管進行配電（電源門控頁眉/頁腳開關、ESD、MOS 解封、片上穩(wěn)壓器等）。因此，18A 和 N2 的有效晶體管密度可能非常接近。
然而，翻轉(zhuǎn)晶圓并在背面生產(chǎn)供電網(wǎng)絡需要花錢，因此英特爾的 18A 可能是一種比臺積電 N2 更昂貴的工藝技術，但這對于高端產(chǎn)品來說不是問題。
雖然 18A 總體上看起來不錯，但英特爾酷睿 Ultra 3“Panther Lake”和至強 6+“Clearwater Forest”的競爭力是英特爾重新獲得制造信譽和吸引 18A、18A-P 和未來 14A 節(jié)點的外部代工客戶的重要一步。
產(chǎn)量下滑和英特爾 18A 良率
英特爾表示，Panther Lake 在 18A 上的計算塊在其位于俄勒岡州的開發(fā)和小批量晶圓廠“開始早期生產(chǎn)”，并且“現(xiàn)在正在亞利桑那州大批量生產(chǎn)”。正如預期的那樣，英特爾首先開始在 Fab 52 增加 Panther Lake 的制造。顯然，F(xiàn)ab 62 仍在建設中，當對 18A 的需求回升時，將加大力度。
首款 Panther Lake CPU 型號“計劃在今年年底前發(fā)貨，并從 2026 年 1 月開始廣泛上市”。這樣的公告標志著延遲，因為英特爾最初表示 Panther Lake 處理器將于 2025 年上市。此外，該公告還可能凸顯銷量增長慢于預期，因為該公司此前表示，更多 Panther Lake 型號（不僅僅是光環(huán) SKU）將在 2026 年第一季度推出。這一次，英特爾沒有透露它預計整個 Panther Lake 產(chǎn)品線何時會增加。
（圖片來源：英特爾）
英特爾 Panther Lake 發(fā)布的延遲及其 18A 工藝的緩慢可能表明該節(jié)點可能存在良率、性能可變性或封裝挑戰(zhàn)。然而，英特爾提供了缺陷密度 （D0） 圖，顯示它們持續(xù)下降。借鑒一些競爭對手的經(jīng)驗，英特爾沒有標記圖表的 Y 軸，因此我們所知道的是 18A 的缺陷密度從 2024 年第三季度的每平方厘米 0.4 個缺陷下降到 2025 年第三季度的低于該數(shù)字。
雖然 D0 是一個重要的指標，但它與參數(shù)良率沒有顯著關系，參數(shù)良率定義了芯片是否達到了所需的性能和功率目標。例如，由于工藝窗口窄、系統(tǒng)或隨機臨界尺寸 （CD） 變化、隨機線邊粗糙度 （LER） 變化、晶體管不匹配或邊際設計拐角，芯片可能沒有缺陷，但仍無法滿足性能或功率目標。
英特爾強調(diào)，18A 的良率（我們假設，Panther Lake 計算塊的良率）等于或優(yōu)于過去 15 年在上一代節(jié)點上生產(chǎn)的芯片，盡管相對較小的 Panther Lake 計算塊 （100 – 110 mm^2） 具有更高的功能良率是合乎邏輯的 2012 – 2018 年相當大的單片 CPU （122 mm^2 – 160 mm^2 ） 和 2018 – 2022 年的大型單片 CPU （180 mm^2 – 276 毫米^2）。
無論如何，盡管早些時候有所延遲，但英特爾的 288 核 Xeon 6+“Clearwater Forest”數(shù)據(jù)中心仍有望在 2026 年上半年推出，這表明問題（如果存在問題）已被確定并有望在未來九個月內(nèi)得到解決。
從戰(zhàn)略上講，盡管有些人可能會認為英特爾 18A 之所以成功，是因為英特爾的目標被定義為節(jié)點“生產(chǎn)準備就緒”的時間而不是開始生產(chǎn)的時間，但延遲削弱了英特爾在其“四年內(nèi)五個節(jié)點”路線圖中的可信度，并減少了其超越臺積電 N2 的機會，臺積電 N2 預計將于 2025 年第四季度進入大批量生產(chǎn)，并在上半年增加眾多客戶和數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品2026 年。因此，英特爾沒有明顯贏得流程領導地位，而是有可能被視為只是迎頭趕上。
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