持续将 Moore’s Law 推向全新的 10nm 领域的场合。
对于半导体产学界来说，由 IEEE 协会所主办的国际固态电路研讨会（International
Solid-State Circuits Conference, ISSCC）向来是领域中最重要的研讨会之一，向来都
可以看见最尖端的开发成果，而业界不少厂商也会在研讨会上发表其研究成果，身为业界
龙头的 Intel 也不意外，在会议前公开了一部分的成果内容。
目前公开的内容包含了 14nm 制程在在高频电路、储存内存下的应用、22nm Tri-Gate
在自适应监控、电源控制的设计成果，以及未来跨越到 10nm 以下制程、系统设计的研究
。
Moore’s Law 向来是目前发展下想努力达成的趋势之一。目前的 14nm 的趋势来看，大
致上还是遵守着这样的发展，甚至由 22nm 过渡到 14nm 的统计来看，甚至还稍微超过
Moore’s Law 预测。不过，随着制程微缩带来物理上的限制，未来进入到 10nm 以下能
否持续维持这样的趋势便没人说得准，这也是各大厂商积极的设定目标之一。
目前的 14nm 产品因为开发问题会有些推出，Intel 则是对此做出解释。
在 14nm 下光罩的设计复杂性，以及需要更多测试来确保品质等因素都是目前延迟的主因
，在 10nm 这样的状况会加甚，因为 10nm 可能会需要更多道的光罩、更多的测试。只是
Intel 认为从 14nm 开发过程中已经吸取足够经验，未来在转换到 10nm 的过程中，类
似的问题将有望缩短或是消除，同时 Intel 也透漏了 10nm 的试产线目前进度比预想的
快了 50%。所以即便多增加的光罩成本是无法避免，但透过制程的的优化还是能使得在电
晶体成本上还是大致上能符合 Moore’s Law 的预测。而被视为微缩救星的 EUV 微影制
程，Intel 提到，若非达到了非 EUV 不可的程度之前，暂时还不会采用，毕竟目前的开
发进度还是落后 Intel 的需求，反倒是 TSMC 可能会比较早看见 EUV lithography 的采
用。
未来在 sub-10nm 以下将会使用的，除了工法上的创新，也需要材料的进步，目前也已经
对 III-V 族化合物等新材料进行积极的试验。同时也带来系统设计上的新手法来强化制
造密度与成本，因此 2.5D 的中介层、或是 3D 的堆叠也都会视需要考虑的制造工法，在
降低功耗或是限缩面积都有着相当的未来性；intel 也正在考虑在同一片芯片中使用不同
的制程在加以 2.5D、3D 的手法来堆叠。种种开发都还是为了能够跟上 Moore’s Law 的
预测。
目前 14nm 是 Intel 最重要的制程之一，Intel 也在本次研讨会中公开了 14nm 用于高
频通讯等用途，尤其是收发器的应用之上。Intel 展示了以 14nm Tri-Gate 打造的高速
收发器芯片，其使用了 NRZ（不归零编码 ,non-return-to-zero line code）、PAM4（
Pulse-Amplitude Modulation with 4 levels）等编码方式，来实现 16-40Gbps 的信号
传输，die 面积仅 0.03mm2。另外也利用了 14nm Tri-gate 打造目前公耗最低的
10Gbps 序列传输芯片，功耗值仅约 59mW。
更重要的，应该是 Intel 展示了使用 14nm FinFET 打造了 SRAM，cell 大小来到目前世
界最小的 0.05um2 ，比 22nm 的产品更有效的降低了操作电压以及工作频率，目前
paper 的设计是 0.6V,1.5GHz，而 Intel 称可以来到 3GHz 并没有太大问题。对于未来
embeded 的应用将会非常合适。
当然，Intel 也还没完全停止在 22nm 部分的发展，开发更多新功能的设计，在 ISSCC
2015 中，将展出以 22nm 打造的自适应系统设计样品。其中一种主要的目标是针对 CPU
内暂存器堆（register files）的资料维持，用来防范外在因素如温度、或老化造成的资
料损失，这个自适应弹性骨牌逻辑暂存器堆将能够侦测错误，并且调整内部内部行为来进
行补偿。比较类似的行为会出现在当 SSD 的快闪存储器老化以后，控制器会提升操作电
压来防止错误的产生。
另外的样品则是用于稳压模组应用，Intel 展示了可以用于 EU 图形单元内的的稳压设计
，用来应付高速的电压变化。这个设计结合了低压降稳压 LDO，以及切换电容式电源转换
电路（Switched Capacitor Voltage Regulator, SCVR），来针对 EU 内的低电压待机，
或是操作时的较高电压稳压，利用的电流注入的方法来处理负载改变的时的 VDroop，将
能够用来降低功耗。
在 ISSCC 总是能看到很多有意思的新设计，Intel 也会将这些研究成果在发表同时公开
在 ISSCC 网站之上，随后的 IDF 也可能会有更进一步的披露。也许从资料中我们将可以
看到更多先进的半导体设计。最终将进入到你我的生活当中。
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