英特尔18A工艺芯片测试载具亮相 突破性供电技术破解AI算力瓶颈

全球芯片产业正处制程与工艺竞速的关键时期;生成式人工智能快速落地,高性能计算芯片需求持续攀升,也把芯片设计、制造与封装推到更高难度。英特尔此次发布的AI芯片测试样机,正是在该背景下推出的阶段性成果。 从技术指标看,这款测试样机反映了英特尔当前可落地的量产制造能力。样机采用系统级封装,内部集成4个大型逻辑计算单元、12个HBM4级别内存堆栈和2个I/O单元,整体光罩尺寸达到8倍规模。相较此前展示的概念模型,这一版本更贴近工程实现,显示出从设计验证走向可制造落地的进展。 在核心工艺上,样机采用英特尔自研18A工艺制程,集成RibbonFET全环绕栅极晶体管与PowerVia背面供电两项关键技术。RibbonFET通过优化栅极结构提升性能与能效;PowerVia将供电网络转移至芯片背面,缓解前端金属层拥挤,为逻辑布线释放空间。 芯片互连上,英特尔采用EMIB-T 2.5D嵌入式桥接技术,在桥接器内集成硅通孔,实现电力与信号的横向、纵向传输,以提升互连密度。该设计支持最高32 GT/s的UCIe接口标准,为芯片间高速互联提供支撑。 芯片堆叠同样是该方案的重点。英特尔采用Foveros 3D封装体系,包括Foveros 2.5D、Foveros-R和Foveros Direct 3D等方式,实现芯粒垂直堆叠。底层的18A-PT基础芯片可用于大容量缓存或承担额外任务,通过三维集成提升集成度与性能密度。 供电设计则直指AI负载的痛点。生成式AI会带来剧烈的瞬时电流波动,对电源稳定性与响应速度提出更高要求。英特尔采用“Semi”集成电压调节器,并引入嵌入式同轴磁性电感器、多层电容网络等方案。不同于把电压调节器放在中介层的常见做法,英特尔将其布置在各堆栈及封装下方,以分布式方式更贴近负载点,在不压缩电压余量的前提下输出更稳定的供电。 从产业层面看,此举有多重意义:一是为18A工艺在真实产品形态中的可行性提供验证,为后续商业化铺路;二是以先进封装与互连能力补齐代工竞争的关键环节,帮助英特尔在与台积电等对手的竞争中缩小差距;三是围绕AI芯片的实际需求做针对性设计,反映其对市场方向的判断与投入重点。 当前全球芯片制造格局正在调整。美国推动本土制造,欧盟强化芯片自主,为英特尔扩展代工业务提供了外部窗口。英特尔通过工艺与封装技术推进,并配合产能建设,正试图成为台积电之外更具影响力的代工力量。

芯片产业的竞争焦点,正在从“更小线宽”转向“系统级算力底座”的构建。面对生成式应用带来的高波动负载,能否把工艺、封装、互连与供电等关键环节整合为可规模交付的工程能力,将决定谁能在新一轮算力基础设施建设中抢占先机。对行业而言,这不仅是技术路线的选择,更是制造体系、供应链协同与长期投入能力的综合较量。