在与五角大楼签署快速保证微电子原型 RAMP-C 项目第一阶段两年半后，英特尔加深了与国防部的合作关系。英特尔、五角大楼和由 CHIPS 法案资助的国家安全加速器计划现已同意合作，生产只能在欧洲或亚洲制造的先进芯片制造工艺的早期测试样品。作为新闻稿的一部分，该芯片制造商今天早些时候表示，通过 RAMP-C，美国政府将能够首次获得领先的芯片制造技术。

RAMP-C 计划的第三阶段将涵盖采用英特尔未来 18A 制造工艺制造的原型。这些高端芯片制造工艺通常由消费处理器使用，因为它们使用大量的功率来运行计算和图形密集型应用程序。

为国家安全应用制造 18A 芯片是英特尔与其 DIB（国防工业基地）客户合作的一部分。该名单包括承包商诺斯罗普·格鲁曼 (Northrop Grumman) 和波音 (Boeing)，以及消费者公司微软 (Microsoft)、英伟达 (NVIDIA) 和 IBM，这家总部位于加州的芯片制造公司正在与这些客户合作开发 18A 芯片制造技术。

该技术是英特尔的下一代工艺节点，根据公司高管此前的说法，其前身即20A工艺预计将于2024年投入生产。英特尔去年年底还分享了 18A 的关键细节，当时首席执行官帕特里克·基辛格 (Patrick Gelsinger) 透露，18A 工艺已提前完成。


英特尔押注18A工艺

18A 制程是英特尔重回技术领导地位的加速路线图中的第五个节点，虽然实际并没有采用 1.8nm 的制程工艺，但是英特尔却表示自家的 18A 制程在性能以及晶体管密度上相当于友商的 1.8nm 的工艺。此前，Intel 7 制程已用于 Alder Lake 和 Raptor Lake CPU，Intel 4 则在去年年底随 Meteor Lake 芯片面世。预计今年晚些时候，Arrow Lake CPU 系列将采用 20A 制程，而 18A 制程则将在 2025 年推出。

18A 制程如此重要，部分原因在其引入了先进的“背面供电”技术，也被英特尔称为 PowerVia。简而言之，这项技术能够从芯片的背面而不是正面为晶体管供电。

Gelsinger 去年解释了这项技术的意义。传统制程中，供电线路需要穿过位于晶体管顶部的多层布线和互连层，这会造成干扰问题。背面供电技术可以解决许多拓扑结构和芯片规划难题，并允许制造更粗的金属层，从而改善供电效率。Gelsinger 称该技术堪称芯片行业的“哈利路亚”时刻。

除了技术上的优势，18A 制程也是英特尔雄心勃勃的“2030 年成为全球第二大晶圆代工厂”计划的核心。目前，台积电是全球最大的晶圆代工企业，三星紧随其后。英特尔希望通过 IFS (Intel Foundry Services) 部门抢占三星第二的位置，而 18A 制程被认为是吸引客户的重要砝码。

目前，微软已经成为 18A 制程的客户，爱立信、西门子等公司也表示了兴趣。但英特尔能否持续为这些新客户提供满足需求的产品，并吸引更多客户，还有待观察。


台积电如何应对？

事实上，积极与台积电竞争先进制程的英特尔，其CEO在推动重返晶圆代工服务上，准备以4 年发展5个节点制程的计划，也就是分别完成Intel 7 及Intel 4制程之后，预计将在2023年底前进入Intel 3 制程，2024 年上半年推进Intel 20A 制程，以及在2024 年下半年推进Intel 18A 制程。这样的计划，将使得英特尔的先进制程技术能在2025 年重返晶圆代工的技术龙头。

如果从现有传统工艺来看，英特尔的Intel 7实际上是自己的10nm技术，但表示可以和三星以及台积电的7nm媲美；Intel 4的意思当然就是可以和台积电的5nm以及4nm比肩了。按照这个说法，英特尔是希望自己的Intel 3能达到台积电3nm的水准，至于20A和18A实际上就无法这样计算了，毕竟这只喊口号也无法让英特尔快速迈入2nm的工艺。

对此台积电表示，台积电N3制程技术，在包括PPA 电晶体技术上，已经都是业界最先进的技术。而且，N3制程技术在有优秀的良率下，根据已公布的第三季财报显示，3nm制程出货占台积电2023 年第三季晶圆销售金额6%。预计接下来在高性能运算、智能型手机相关领域的支持下将会有强劲需求。整体来说，2023年3nm将贡献全年晶圆营收的中个位数（即4%-6%）百分比。

台积电强调N3制程技术家族中，将陆续推出N3E、N3P、N3X等改良型制程。其中N3E为3nm家族的延伸，具备强化的效能、功耗和良率，将为高性能运算和智能手机相关应用提供完整的支持平台。目前N3E已通过验证并达成效能与良率目标，预计在2023年第四季量产。除此之外，台积电也将进一步持续强化N3制程技术，包括N3P 和N3X 等制程。

魏哲家指出，观察到N2制程技术在高性能运算和智能手机相关应用方面所引起的客户兴趣和参与，与N3制程技术在同一阶段时不相上下，甚至更高。台积电的2nm制程技术在2025 年推出时，在密度和能源效率上都将会是业界最先进的半导体技术。而N2制程技术研发进展顺利，也将如期在2025 年进入量产。

台积电的N2制程技术将采用Nanosheet电晶体结构，这一技术展现了绝佳的能源效率，这使得N2制程技术将效能及功耗效率提升一个等级，以满足日益增加的节能运算需求。根据台积电的规划，目标是在2025年下半年推出背面电轨供客户采用，并于2026 年量产。随着台积电持续强化的策略，N2及其衍生技术将进一步扩大台积电的技术领先优势。

按照台积电的说法，英特尔哪怕明年出现的Intel 18A制程其实也只能算是3nm的工艺，而且台积电有信心在技术上强于英特尔。