什么是45纳米制程技术？

概述：英特尔45纳米高K半导体制程技术全称为英特尔45纳米高K金属栅硅制程技术。该技术突破性的采用金属铪制作具有高K特性的栅极绝缘层，是半导体行业近40年来的重要创新。英特尔的65纳米制程升级为45纳米制程技术并非以往升级所带来的量变，而是脱胎换骨的飞跃。凭借制程的创新，英特尔迈出TICK-TOCK产品发展战略稳健的又一步，并拉开了半导体行业发展的历史新篇章。这一创新再次延续了摩尔定律，使之在未来10年继续有效。随着英特尔45纳米半导体制程技术揭开神秘面纱，一系列采用该技术的服务器、工作站及台式机处理器同期发布。较前代产品，新产品在性能、能耗比以及经济性方面有显著提高，并将在正式发布后向市场供货。预览英特尔45纳米制程技术创新英特尔45纳米高k金属栅极晶体管技术英特尔45纳米高k金属栅极晶体管技术是英特尔制造晶体管的新方法，它以一种具有高k特性的新材料作为“栅极电介质”，并采用了一种新型金属材料作为晶体管的“栅极”。向这些新材料组合的转变，标志着40多年来晶体管制造方式最重大的变革。采用英特尔45纳米高k晶体管的优势全新英特尔45纳米高k晶体管方案通过缩小晶体管的体积解决了漏电率问题。它能降低晶体管的漏电率，帮助英特尔的工程师们在提供更高性能的同时降低处理器的能耗。同时，笔记本电脑用户也将发现，漏电率的降低使得能耗也随之减少，电池的使用时间更长了。英特尔在新制程技术中采用的新材料高k材料基于一种名为铪的元素，而不是以往的二氧化硅；而晶体管栅极则由两种金属元素组成，取代了硅。多数晶体管和芯片仍基于先进的英特尔硅制程技术制造。新的方案中结合了所有这些新材料，是英特尔提升处理器性能的独特手段。采用金属铪的价值所在铪是元素周期表中的72号元素，也是一种金属材料。它呈银灰色，具有很高的韧性和防腐性，化学特性类似于锆。英特尔之所以在45纳米晶体管中采用铪来代替二氧化硅，是因为铪是一种较厚（thicker）的材料，它能在显著降低漏电量的同时，保持高电容来实现晶体管的高性能。

据日经亚洲评论9月2日最新报道，英特尔正准备对外发布其基于第 11 代酷睿TigerLake 芯片的笔记本电脑，希望能借此“力挽狂澜”——2021 年之前实现收入增长。 公开资料显示，英特尔是美国最大的芯片制造巨头。不过，如今这家巨头在芯片制造领域的领先地位正日渐受到台积电、三星等代工巨头的挑战。

去年11月下旬，英特尔因芯片订单剧增持续出现产能不足的状况，对其客户发表了致歉信。为了解决这一困境，英特尔也开始寻求增加产能的办法。 7月23日当天，英特尔首席执行官（ CEO ）鲍勃·斯旺（Bob Swan ）首次对外界透露了其部分芯片产品外包的念头。 随后有媒体猜测，台积电将以6nm制程拿下来自英特尔的代工订单。

美国媒体的分析报道指出，尽管芯片外包的模式在业界已是“见怪不怪”的做法，但对英特尔来说却是头一次。 在过去 50 年的发展历程中，这家芯片制造商都将芯片的设计与制造包揽在自己身上。 对比之下，另外两家国际芯片生产商超微半导体（AMD）和英伟达（Nvidia）早就将其最先进的芯片生产外包给台积电和三星等海外企业。

可以猜到的是，这一生产模式显然为英特尔的研发带来了不利影响。 就在其提出“外包”想法的同一天，英特尔也宣布了其新一代7nm芯片工艺技术将延期12个月推出（2023年初）。而这已经不是英特尔第一次出现“难产”的问题。 2018 年，英特尔也曾经因为技术原因将10 纳米制程CPU 的上市时间延迟了6 个月。

眼看着英特尔的生产与新品研发多次出现延期，其重要客户——苹果公司也对其生产制造能力产生了质疑。 据报道，6月下旬，苹果在其年度的全球开发者大会（Worldwide Developers Conference）上宣布，将旗下Mac电脑Intel芯片替换成自研的与iPhone及iPad产品同类型的ARM 芯片，并将其交由台积电代工。

更让人担忧的是，英特尔的市场主导地位正在面临挑战。市场研究机构IDC的数据显示，2017年-2020年上半年，英特尔在全球笔记本芯片的市场份额占比已从92%下降至80%。业内人士指出，作为唯一一家还将芯片生产和制造放在美国的半导体制造商，若英特尔也开始将芯片制造业务转移至海外，意味着美国称霸全球半导体市场的时代将迎来终结。

文 |廖力思 题 |徐晓冰 图 |饶建宁 审 |程远

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