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Intel 多项技术突破推动摩尔定律超越 2025
SINCHEN ·2021-12-13
在不断追寻摩尔定律的道路上，英特尔揭晓其关键封装、电晶体和量子物理等根本性突破
，推进和加速运算进入下个十年。于IEEE International Electron Devices Meeting（
IEDM）2021，英特尔概要地论述采用混合键合（hybrid bonding）技术，在封装中提升超
过10倍互连密度的过程、电晶体微缩达成30%至50%的面积改善、新电源和新内存技术的
重大突破，以及未来某个时刻将彻底颠覆运算的新物理概念。
摩尔定律已经随着运算创新，满足从大型电脑至移动电话每个科技世代的需求，这条演化
之路随着我们进入无限资料和人工智能的新运算时代得以延续。
持续不断地创新为摩尔定律的基石。英特尔的元件研究事业群致力于横跨3个关键领域创
新：提供更多电晶体的必要微缩技术、提升电源和内存的新硅功能、探索新物理概念以
便革命性地改变世界运算的方式。借由元件研究的工作，许多创新已打破先前摩尔定律的
障碍，并实际应用于当今产品之中－包含应变硅、Hi-K金属闸极、FinFET、RibbonFET，
以及包含EMIB、Foveros Direct在内的封装创新。
1.英特尔正追寻基本微缩技术的重要研究，能够在未来的产品之中提供更多的电晶体：
公司研究人员为混合键合互连设计、制程和组装挑战提出解决方案纲要，展望在封装中超
过10倍的互连密度改善。于7月举行的Intel Accelerated活动，英特尔宣布导入Foveros
Direct的计画，达成10微米以下的凸点间距，为3D封装提供一个量级的互连密度提升。为
了让生态系能够从先进封装当中受益，英特尔同样也呼吁建立业界新标准和测试步骤，促
成混合键合小芯片（chiplet）生态系。
展望环绕式闸极（gate-all-around）RibbonFET，英特尔正在透过堆叠多个（CMOS）电晶
体的方法，掌握即将到来的后FinFET时代，借由在每平方毫米放入更多的电晶体，目标达
成最高30％至50％的逻辑微缩改善，继续推进摩尔定律。
英特尔同时透过前瞻性研究，为摩尔定律铺设前进埃（angstrom）时代的道路，展示仅有
数个原子厚度的新型材料，如何能够做出克服传统硅通道限制的电晶体，让每个芯片面积
上增加数百万个电晶体，为下个十年提供更为强大的运算。
2.英特尔同时为硅带来新功能：
在300mm晶圆上，达成全球首创整合以氮化镓（GaN）为基础的电源开关和以硅为基础的
CMOS，推进更有效率的电源技术。为CPU提供低损失、高速的电源供应，并同时缩减主机
板元件和空间。
另一项进展为英特尔使用新型铁电材料，达成领先业界、低延迟读写能力，且有可能成为
次世代嵌入式DRAM技术，提供更多的内存资源，解决从游戏到AI等运算应用日益复杂的
问题。
3.英特尔正在追寻以硅电晶体为基础的量子运算
所带来的强劲效能，以及与新型室温装置搭配运作，拥有巨量能源效率运算的全新开关。
在未来，这些采用全新物理概念的揭示，可能会取代传统MOSFET：
于IEDM 2021，英特尔展示于室温运作的全球首款实验性磁电自旋轨道（
magnetoelectric spin-orbit、MESO）逻辑装置实作，显示出基于开关奈米规模磁铁的新
型电晶体可制造性的潜力。
英特尔和IMEC在自旋电子材料研究取得进展，将装置整合研究更进一步带往实现全功能自
旋转距（spin-torque）装置。
英特尔还展出与CMOS生产制造相容，用来实现可扩展量子运算的完整300mm量子位元制程
流程，并确定未来研究的下一步。
https://news.xfastest.com/intel/105116/intel-iedm-2025/
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