在對(duì)摩爾定律的不懈追求中，英特爾推出了關(guān)鍵的封裝、晶體管和量子物理突破，這些突破對(duì)于推進(jìn)和加速計(jì)算進(jìn)入下一個(gè)十年至關(guān)重要。在2021 年IEEE 國際電子設(shè)備會(huì)議(IEDM) 上，英特爾概述了其實(shí)現(xiàn)混合鍵合封裝互連密度提高 10 倍以上、晶體管縮放面積提高 30% 至 50%、新電源和存儲(chǔ)器技術(shù)的重大突破以及新的物理學(xué)中的概念可能有一天會(huì)徹底改變計(jì)算。“在英特爾，推進(jìn)摩爾定律所需的研究和創(chuàng)新從未停止。我們的組件研究小組將在 IEDM 2021 上分享關(guān)鍵研究突破，帶來革命性的工藝和封裝技術(shù)，以滿足我們行業(yè)和社會(huì)對(duì)強(qiáng)大計(jì)算的永不滿足的需求。這是我們最優(yōu)秀的科學(xué)家和工程師不懈努力的結(jié)果。為了延續(xù)摩爾定律，他們繼續(xù)走在創(chuàng)新的最前沿。” 在英特爾看來，摩爾定律一直在跟蹤計(jì)算創(chuàng)新，以滿足從大型機(jī)到移動(dòng)電話的每一代技術(shù)的需求。隨著我們進(jìn)入一個(gè)擁有無限數(shù)據(jù)和人工智能的計(jì)算新時(shí)代，這種演變今天仍在繼續(xù)。他們指出，持續(xù)創(chuàng)新是摩爾定律的基石。而英特爾的組件研究小組致力于在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新：用于提供更多晶體管的基本縮放技術(shù)；用于功率和內(nèi)存增益的新硅功能；探索物理學(xué)中的新概念，以徹底改變世界的計(jì)算方式。許多突破先前摩爾定律障礙并出現(xiàn)在今天產(chǎn)品中的創(chuàng)新都始于組件研究的工作——包括應(yīng)變硅、High-K 金屬柵極、FinFET 晶體管、RibbonFET，以及包括 EMIB 和 Foveros Direct 在內(nèi)的封裝創(chuàng)新。在 IEDM 2021 上揭示的突破表明，英特爾有望通過其三個(gè)探路領(lǐng)域，在 2025 年之后繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律的進(jìn)步和優(yōu)勢。1.英特爾正在對(duì)基本縮放技術(shù)進(jìn)行重要研究，以在未來產(chǎn)品中提供更多晶體管：該公司的研究人員概述了針對(duì)混合鍵合互連的設(shè)計(jì)、工藝和組裝挑戰(zhàn)的解決方案，預(yù)計(jì)封裝互連密度提高 10 倍以上。在7 月的Intel Accelerated 活動(dòng)中，Intel 宣布了推出 Foveros Direct 的計(jì)劃，支持亞 10 微米的凸點(diǎn)間距，為 3D 堆疊的互連密度提供一個(gè)數(shù)量級(jí)的增加。為了使生態(tài)系統(tǒng)能夠從先進(jìn)封裝中獲益，英特爾還呼吁建立新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和測試程序，以實(shí)現(xiàn)混合鍵合小芯片生態(tài)系統(tǒng)。超越其全柵極 RibbonFET，英特爾正在通過堆疊多個(gè) (CMOS) 晶體管的方法掌握即將到來的后 FinFET 時(shí)代，該方法旨在實(shí)現(xiàn)最大 30% 至 50% 的邏輯縮放改進(jìn)，以推動(dòng)摩爾定律的不斷發(fā)展通過每平方毫米安裝更多的晶體管。英特爾還通過前瞻性研究為摩爾定律進(jìn)入埃時(shí)代鋪平了道路，該研究展示了如何使用只有幾個(gè)原子厚的新型材料來制造克服傳統(tǒng)硅通道限制的晶體管，從而使每個(gè)芯片面積上增加數(shù)百萬個(gè)晶體管為未來十年更強(qiáng)大的計(jì)算。通過在 300 毫米晶圓上實(shí)現(xiàn)基于 GaN 的電源開關(guān)與基于硅的 CMOS 的全球首次集成，英特爾正在推進(jìn)更高效的電源技術(shù)。這為向 CPU 提供低損耗、高速供電奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)減少了主板組件和空間。另一個(gè)進(jìn)步是英特爾行業(yè)領(lǐng)先的低延遲讀/寫功能，它使用新型鐵電材料實(shí)現(xiàn)下一代嵌入式 DRAM 技術(shù)，該技術(shù)可以提供更大的內(nèi)存資源，以解決從游戲到人工智能的計(jì)算應(yīng)用程序日益復(fù)雜的問題。3.英特爾正在通過基于硅晶體管的量子計(jì)算以及全新的開關(guān)來追求巨大的性能，以通過新型室溫設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模節(jié)能計(jì)算。未來，這些啟示可能會(huì)通過使用全新的物理學(xué)概念來取代經(jīng)典的 MOSFET 晶體管：在 IEDM 2021 上，英特爾展示了世界上第一個(gè)在室溫下實(shí)現(xiàn)磁電自旋軌道 (MESO) 邏輯器件的實(shí)驗(yàn)性實(shí)現(xiàn)，這展示了基于開關(guān)納米級(jí)磁鐵的新型晶體管的潛在可制造性。英特爾和 IMEC 正在自旋電子材料研究方面取得進(jìn)展，以使器件集成研究接近實(shí)現(xiàn)全功能自旋扭矩器件。英特爾還展示了用于實(shí)現(xiàn)與 CMOS 制造兼容的可擴(kuò)展量子計(jì)算的完整 300 毫米量子位工藝流程，并確定了未來研究的下一步。組件研究是英特爾技術(shù)開發(fā)的研究小組，負(fù)責(zé)提供革命性的工藝和封裝技術(shù)選項(xiàng)，擴(kuò)展摩爾定律并支持英特爾產(chǎn)品和服務(wù)。它通過與公司的業(yè)務(wù)部門合作來預(yù)測未來的需求并與外部團(tuán)體（從美國政府研究實(shí)驗(yàn)室和行業(yè)聯(lián)盟到大學(xué)研究團(tuán)體和供應(yīng)商）合作，使英特爾的研發(fā)渠道保持完整。
