考虑到现代设计对SRAM(静态随机存取存储器)的高度依赖,SRAM单元的大小和密度成为了新制造技术的关键特性。
根据ISSCC 2025预先发布的计划,英特尔18A制造工艺(1.8纳米级)的SRAM密度明显低于台积电N2(2纳米级),而更接近台积电的N3。不过,英特尔的18A可能在其他方面具有重大优势。
英特尔的18A制造工艺采用了高密度SRAM位单元,尺寸为0.021微平方米(从而实现约31.8Mb/mm²的SRAM密度),与英特尔4代中0.024微平方米的高密度SRAM位单元相比有了显著提升,但与台积电的N3E和N5相当。相比之下,台积电的N2制造技术将高密度SRAM位单元尺寸缩小至约0.0175微平方米,实现了38Mb/mm²的SRAM密度。
18A和N2都采用了环绕栅极(GAA)晶体管,但与英特尔不同,台积电在其依赖鳍式场效晶体管(FinFET)的前代技术基础上,成功地将高密度SRAM位单元尺寸大幅缩小。值得注意的是,除了SRAM位单元尺寸外,SRAM的另一个关键特性是功耗,而我们目前尚不清楚18A和N2在这一指标上的对比情况。
谈及英特尔的18A,该节点相比其前代产品具有两大优势:GAA晶体管和背面供电网络(BSPDN)。BSPDN不仅有望改善对晶体管的供电,从而提高某些设计的性能效率,还能使设计师设计出更小的芯片,从而提高逻辑密度。
尽管现代芯片设计大量使用SRAM,且其密度对于节点间的缩放至关重要,但逻辑密度比高密度SRAM(HDC SRAM)密度更为重要。目前,我们还无法比较英特尔18A和台积电N2在这一指标上的表现。此外,逻辑密度难以估算,因为每种工艺技术都有高密度、高性能和低功耗的库,这些库通常会在单个设计中混合使用。至于抽象处理器的逻辑密度,英特尔和台积电尚未公布相关数据。
在现代工艺技术中,最难缩放的是SRAM密度,这归因于其设计的复杂性、稳定性和可靠性的运行要求,以及在更小节点上增加的变异性。因此,某些现代技术相比其他生产节点具有更大的SRAM单元尺寸也就不足为奇了。