帕特·基辛格(Pat Gelsinger)在英特尔处境艰难之时加入,并在退休前竭尽全力重振公司,但作为英特尔CEO,他尚未看到自己决策的成果。然而,按照他的说法,18A制程技术——他四年内推进五个节点计划中的巅峰成果——是成功的。被董事会罢免后,基辛格现在有更多时间在X(原推特)上回应消息,这为英特尔的节点发展情况增添了几分色彩。
鉴于当时距离18A大规模生产还有几个季度的时间,这样的缺陷密度已经足够好了,尽管比不上台积电的水平。例如,台积电N7和N5制程工艺在大规模生产前三个季度时的缺陷密度约为每平方厘米0.33个缺陷,英特尔18A制程在9月初时也处于同样的阶段。
博通以其用于人工智能的大型系统级封装而闻名,其计算小芯片接近光罩尺寸,对于极紫外光刻工具而言,光罩尺寸为858平方毫米。我们假设要处理的芯片裸片面积为800平方毫米(这是英伟达布莱克韦尔(Blackwell)GPU小芯片的尺寸,B100/B200处理器中每个处理器有两个小芯片)。在这个例子中,在300毫米晶圆上有59 – 65个潜在可用的裸片(假设我们处理的是尺寸为23×34.8毫米的假想裸片),具体数量取决于各种参数。在缺陷密度为每平方厘米0.4个缺陷的情况下,每个晶圆能得到5个完美的裸片,良率约为9%。如果缺陷密度为每平方厘米0.2个缺陷,那么就会有15个完美裸片,良率为24.9%。
在进行这样的计算时,有几个要点需要注意。首先,博通和英伟达在其设计中都采用了大量冗余设计,所以即便缺陷密度相对较高,它们也能获得足够的可销售裸片,从而证明使用先进制程生产300毫米晶圆是合理的。根据客户和合同的不同,每个晶圆的成本可能为2万美元,这意味着它们的实际良率远高于我们通过公开的良率计算器得出的结果。
其次,并非所有处理器的尺寸都很大。例如,苹果用于iPhone 16 Pro智能手机的A18 Pro系统级芯片面积为105平方毫米,对于消费类设备而言,这已经是很大的处理器了。105平方毫米(我们假设其设计尺寸为11×9毫米)意味着在300毫米晶圆上有625个潜在可用的裸片,在缺陷密度为每平方厘米0.4个缺陷的情况下,能得到587个良率完美的裸片,良率为68.2%。同样,苹果很可能在其设计中也采用了大量冗余设计,所以实际可销售芯片的良率会更高。
总体而言,英特尔表示其18A制程技术目前展现出了颇具前景的缺陷密度数据,即每平方厘米0.4个缺陷。虽然这一密度略高于台积电在可比发展阶段的基准水平,但处于先进制程的行业标准范围内,并且根据裸片尺寸和设计冗余情况,足以产生可用的良率。
像博通和英伟达的人工智能小芯片这类较大的裸片面临着更严峻的良率挑战,但先进的冗余技术或许能够缓解这些问题,使可销售芯片达到可行的数量。与此同时,像苹果A18 Pro这样较小的处理器,即便在相同的缺陷密度下也能实现高得多的良率。