自從去年英特爾被100%確鑿證據證實了在10nm製程上的延期，以及在7nm製程上全面落後於台積電，喪失全球製程領導地位後，大眾輿論對這家美國唯一從設計、製造到封測全覆蓋的半導體企業的態度，呈現出驚人的一致變化：

除了競爭對手和看熱鬧不嫌事大一樣的順便踩一腳，這種”批判趨勢”到最後似乎演變成——這家半導體頂級巨頭剩下的日子似乎屈指可數了。

技術創新層面遭遇的危機也蔓延至他們的財務數據上，從2020年Q1到2021年Q3，英特爾凈利潤連續3個季度下滑;而歷來作為數據中心市場的絕對王者，英特爾這一業務板塊的收入也在三個季度內持續下降。

2021年5月，權威市場調研機構 IC Insights發佈的《2021年Q1全球Top15半導體公司業績與排名》指出，英格爾雖然位列第一，但卻是所有廠商中唯一一家營收下滑的企業。

英特爾當然焦慮。 這種焦慮可能體現在：

受到資本市場巨大壓力，2021年年初突然換帥，重新啟用有40年製造技術履歷的派特· 基辛格（Pat Gelsinger）為新任CEO。

迅速接受了阿斯麥比自己更為先進的EUV製造工藝，用了大約兩個季度的時間修復了7nm技術。

在製造環節投入鉅資。 今年3月，派特· 基辛格正式公佈十分關鍵的”IDM 2.0″戰略，宣佈重返晶圓代工市場，同時宣布投資200億美元在美國亞利桑那州新建兩座晶圓廠;5月再次宣佈，投資35億美元升級新墨西哥州工廠，投資100億美元在以色列興建的晶元廠，還計劃在歐盟建廠。

越來越多的英特爾半導體技術專家現身說法，為自己的製造技術正名，強調”每家晶圓廠的製程數據有對外宣傳的差異”。

當然，根據虎嗅平台的觀察和媒體反應，在國內大大小小的人工智慧、物聯網以及數據中心市場活動上，你能越來越多次看到英特爾出現的身影。

英特爾CEO派特· 基辛格

以重新奪回「製程節點」為目標的英特爾，今年3月發佈的「IDM2.0戰略」就以大手筆和「絕不放棄製造」的態度雖然引起產業重視，但因為表現不佳的財報狀況持續受到爭議;

而昨天，包括CEO基辛格在內的4位英特爾高級製造技術專家，再次通過大範圍公開英特爾的製程技術和實現路徑，向半導體產業投擲了一枚「新炸彈」：

英特爾的確在10nm和7nm有所延遲（如果感興趣，可以看我的這篇文章《英特爾退位，台積電稱王》），但在5nm節點上，英特爾自認為非但沒有延遲，反而會完成超越。

為了應對台積電等對手的「製程虛假宣傳」，以及糾正大家對製程的認知誤區，英特爾直接捨棄了”10nm，7nm，5nm，3nm”這一本質上由摩爾定律決定的說法，而是直接採用100%英特爾主觀視角的新命名體系——Intel7，Intel4，Intel3，Intel20A，Intel18A。

這一次公開的Intel20A，本質對應的就是5nm製程。 這是一個英特爾近2年來閉口不談的製程節點，相關時間計劃基本到7nm就戛然截止了。 英特爾首次宣佈將通過Intel20A，進入「埃米時代」。。

Intel20A背後兩大關鍵技術非常值得注意。 其中，這個製程將會採用全新的晶體管結構Gate-All-Around，並非是為22nm以下製程產品化立下汗馬功勞的FinFET結構。

換言之，這種應用了新材料的新結構晶元，將會對傳統製程概念，產生重大改變。 就如一位半導體技術專家告訴虎嗅：「這種新的材料結構，製程這些幾納米啥的就沒那麼大的關係了。 ”

英特爾新製程命名體系：快醒醒，客戶們

關於製程的命名問題，被產業詬病已久。

譬如我們曾在《英特爾退位，台積電稱王》這篇文章裡提及，業內不少工程師認為，英特爾在對待「納米」製程數字的態度更實在，甚至表示「英特爾的10nm晶元對標的其實是台積電的7nm，甚至比後者的7nm都好」。。

這也是基辛格上任后，多次在公開場合呼籲大家正確理解「製程數位」：

“包括英特爾在內，使用著各不相同的製程節點命名和編號方案，這些方案既不指代任何具體的度量方法，也無法全面展現如何實現晶片能效和性能的最佳平衡。”

這就像是車展上那些號稱自己晶元達到幾百幾千Tops的汽車，也像是加州每年發佈的《自動駕駛接管報告》——沒有統一測試條件和足夠的企業誠信度，就絕對不配說出”誰比誰性能好”的結論。

所以，英特爾這次興師動眾地更換了命名體系，美名曰：”讓客戶對整個行業的製程節點演進有一個更準確認知，進而做出更明智的決策”，其實主要目的就是對付台積電和三星不那麼太靠譜的5nm和3nm製程名字。

2021年下半年將推出的Intel 7 （是不是至少看起來像是7nm？ ），其實就是英特爾之前發佈的10nm Enhanced SuperFin;

2023年上半年發佈的Intel 4（至少看起來像4nm？ ），其實就是英特爾之前PPT的7nm;

2023年下半年發佈的Intel3，其實就是英特爾之前PPT上的7nm+;

2024年上半年發佈的Intel20A（看起來像不像2nm？ ），其實就是英特爾標準下的5nm;

2025年上半年發佈Intel18A，其實就是英特爾標準下的5nm+。

實際上，隨著晶體管結構的愈加複雜，早在21世紀初，產業內就開始對晶元的納米製程命名有了”分化趨勢”。

我們都清楚，微處理器是由以特定方式連接起來的數十億晶體管組成。 這些晶體管充當了「開關」的角色，負責處理電子數據的1和0。

基辛格解釋，在晶體管頂部有一個區域叫「柵極」，它決定了晶體管是開啟還是關閉。 而「製程節點」指代的是晶體管所需的數千個製造步驟組成的複雜方案。

而所有最頂級半導體公司幾乎都有同一個目標——讓這些晶元變得更小、更快、更便宜、更高能效——最好的例子莫過於蘋果的5nm製程晶片M1（有太多關於M1的測評可以去看，我也買了一台M1的MacBook Air，愛不釋手）。

最初，製程工藝「節點」的名稱與晶體管的柵極長度相對應，並以「微米」為度量單位。 隨著晶體管越變越小，柵極的長度越來越微縮，產業開始以納米為度量單位。

而關於製程命名改變的關鍵節點出現在1997年。

“隨著技術進步和應變矽（strained silicon）等其他創新技術的出現，除了縮小晶體管，更快、更便宜和更高能效也變得同樣重要。” 基辛格認為，從這時開始，傳統命名方法不再與實際的晶體管柵極長度相匹配。

換言之，晶體管尺寸在某種程度上不是唯一的決定因素，它們之間的”互連”等因素也不能忽略。

2011年，在英特爾推出FinFET晶體管結構技術后，行業進一步分化。 這是一種構建晶體管的全新方式，具有獨特的形狀和結構。

這個結構就是將停滯不前的22nm繼續往下縮進的關鍵技術。 但要很顯然，從22nm開始，不要說大眾，就連產業內對製程數位的理解與它的實際”座標”也開始逐漸脫離。

這也是英特爾如今建立新命名體系的根本緣由。

正如虎嗅之前在採訪工程師時得到的答案：「英特爾在製造工藝標準制定上相對更激進，要求也更高。 但的確製程延遲了1~2年，說落後並不意味著他們沒有追趕的可能性。 ”

但英特爾這次大刀闊斧的製程更名，也許不是不相信自己，而是嗅到了市場和資本已經被”命名”困惑已久（譬如開頭），甚至依此來做出商務判斷的殘酷現實。

不過我們想到了一個問題——即便推出了新命名產品，客戶沒有理由不問一句：”你這intel7到底幾納米？ 對標的是台積電的幾奈米？ ”

說實話，我們更想知道英特爾在遇到這個問題時怎麼回答。

誓死捍衛摩爾定律？

基辛格在這次可謂是極為詳盡的”製程技術科普會”上，至少提了三次關於”摩爾定律不會消亡，英特爾會通過各種方法，如改材料、晶體管結構，以及封裝等角度，繼續來延續摩爾定律”的決心。

實話講，除了這個意味深長的新命名體系，英特爾最有趣且最應該受到關注的產品，毫無疑問是Intel3之後的Intel20A。

（當然，Intel4 將作為第一批應用阿斯麥高數值孔徑（High-NA）極紫外輻射光刻技術（EUV）的處理器也倍受矚目，但象徵意義不如Intel20A。 ）

Intel 20A（5nm）之所以被英特爾稱為歷史上製程技術發展的下一個分水嶺，是因為它是第一塊應用英特爾兩大「開創性技術」的晶元：

替代FinFET的全新晶體管架構 Gate-All-Around（英特爾把它命名為RibbonFET）

能夠解決「互聯瓶頸」的電能傳輸系統PowerVia。

FinFET技術的重要性已經無須贅述。

它是加州伯克利大學電子工程與計算機專業教授胡正明在1999年研發出的 3D 晶體管技術（鰭型晶體管）。 英特爾之所以能在 12 年後率先量產出 22nm 晶體管，台積電與三星順利過渡至 16/14nm 製程節點，FinFET功不可沒。

正是這項「發明」，摩爾定律才得以「延壽」數十年。

但是，隨著製程從5nm持續縮進至3nm，半導體製造專家們發現，進一步減少 FinFET 尺寸，就越來越受到驅動電流和靜電控制的限制。

而將要替代它的Gate All Around的常用名為GAAFET（全柵場效應管），它使用柵極包圍的帶狀通道，從而能實現更快的晶體管切換速度和更好的控制。 因此，在更小的佔用空間內，可具備更高的性能。 三星在2020年曾宣佈將在3nm製程晶元上應用這一架構。

與 FinFET不同的是，在 FinFET 中，較高電流需要多個並排的鰭片;GAA 晶體管的載體能力主要是通過垂直堆疊幾個納米片（上圖），而柵極材料主要是包裹在溝道周圍來提高的。 納米片的尺寸可以按比例縮放，以便晶體管可以按照要求的特定性能進行調整。

聽起來，「納米片」的概念其實理解起來並不是那麼困難;而且實際上，這項技術已經被研發多年。 但其之所以不受業內「重用」主要瓶頸就在於「材料」。

根據泛林半導體給出的解釋，GAA晶體管是通過「交替矽」和「矽鍺外延層」的超晶格來製作的，這是構成納米片的基礎，此外製作工藝相對複雜，可能需要釕、鉬、鎳等各種合金新材料進行沉積、蝕刻、填充。

一位半導體專家這樣給虎嗅總結：「它（GAA）將對半導體的基底材料進行更改，半導體連接的材料也要進行更改。 同時整個晶體管的物理結構也要變化。 ”

因此，帶領團隊開發這項技術的Sanjay Natarajan博士將英特爾的GAA——RibbonFET稱為一次”晶體管性能上的重大飛躍”，並非虛話。

根據測試晶元結果，他們預計RibbonFET晶體管帶來的性能和密度提升，將超過當下的FinFET晶體管。 而Intel 20A將是應用RibbonFET的第一枚晶元。

而電能傳輸系統PowerVia則是英特爾工程師開發的一項獨特技術。 Sanjay Natarajan博士作為這項技術的開發負責人，指出半導體晶體管結構中存在的最大傳統問題之一便是”布線效率低下”。

“傳統互連技術是在晶體管層的頂部進行互聯，經常產生電源線和信號線的互混，導致了佈線效率低下，進而影響性能和功耗。”

他們的解決方法，便是把電源線置於晶體管層的下面（也就是晶圓的背面）。 通過減少晶圓正面的電源布線，騰出更多的「空地兒」用於優化信號佈線，並減少時延，實現更好的電能傳輸。

值得注意的是，這兩項將用於Intel20A的關鍵技術，雖然不可避免被人詬病為”仍然處於PPT狀態”（畢竟還都是PPT），但英特爾的專家們展示了這些測試晶元的掃描電鏡圖像，顯然經過了一系列測試。

就像上面所說，它們的成功應用，將決定著英特爾是否能在5nm這個關鍵節點上進行反超。

從時間來看，很明顯，2019年時PPT上規劃的”2023年實現7nm++”，與這次規劃的”2024年實現Intel20A”沒有多少間隔。 也就是說，依然有機會在5nm這個節點上翻盤。

英特爾2019年10月的製程產品規劃圖

如基辛格所說，英特爾Intel20A在2024年的問世與兩大關鍵技術的真正應用，將標誌著半導體”埃米時代”（1埃米=0.1納米）的啟幕。

現在來聽，其實更像是英特爾在向外界喊話：你們以為我還想在「納米時代」爭奪領導權？ 不，我們要進入一個比納米更小的單位去爭奪話語權了。

寫在最後… 希望不是PPT

但話說回來，既然完全改變了以納米為單位的命名體系，而且晶體管結構和材料正在發生下一輪巨大變化。 此外，英特爾也在從封裝技術層面提高晶元的頻寬密度和能效……

這一切難道不是意味著，所謂的納米還是埃米的數位單位，已經越來越沒意義了嗎？

英特爾嘴上說在捍衛摩爾定律，其實已經認識到不能再依靠摩爾定律。

如今，Intel20A的製造工藝雖然官方說拿下了高通這個大訂單，但距離2024年變數還有很大。 我們雖然覺得英特爾這場發佈會的意義重大，並且產品規劃讓人沒有異議，但是PPT能夠轉變稱真正的產品，還是需要實物說話。

畢竟，當年延遲了4年的14nm產品，當時PPT做的也挺不錯的。