英特尔在加州圣何塞举办的“英特尔晶圆代工2025”活动上连发重磅公告,终于揭晓了计划于2027年风险试产的14A制程节点性能指标,宣称其核心优势可实现高达35%的功耗降低。该公司还首度展示了名为Turbo Cell的创新技术,这项可定制化设计方案旨在为CPU提供最大频率,同时提升GPU关键速度路径的性能。
作为18A制程的迭代升级,14A与14A-E节点在能效比上实现了15%-20%的提升。根据芯片定制需求,这种进步既可转化为更高时钟频率,也能在同等性能下降低25%-35%功耗。这一突破主要得益于英特尔新型背面直接接触供电网络PowerDirect的加持。该节点还引入了更宽的阈值电压(Vt)范围等创新,使电压/频率曲线调节更具弹性。
在晶体管密度方面,14A较18A提升了1.3倍。英特尔同步升级了其RibbonFET晶体管架构,新一代“RibbonFET 2”通过四层被栅极完全包裹的纳米片结构,实现了更优的密度与开关速度。
Turbo Cell技术虽概念复杂却亮点突出。这项技术主要针对处理器中的关键路径(或称速度路径)优化——这些信号传输延迟最长的路线往往决定整个芯片的频率上限。传统解决方案需要采用高速晶体管,但会牺牲密度与能效。Turbo Cell为芯片设计者提供了更精细的调优工具。
14A节点配备三套标准单元库:“高型”库专注高频优化(低密度、高漏电)、“中型”库平衡能效比、“短型”库侧重面积与功耗敏感型应用。其中短型库在CPU/GPU设计中广泛应用,而Turbo Cell技术通过构建双倍高度的单元库,能在保持高密度的同时增强驱动电流。
技术图解展示了四种nmos/pmos纳米带(粉绿双色)的排列组合,通过调节带宽或独立合并,为不同场景提供定制化电流驱动方案。设计者可混合使用不同能效特性的单元,实现功耗、性能与面积(PPA)的黄金平衡。
关键路径如同木桶最短的木板,直接制约整体性能。Turbo Cell的创新之处在于突破传统优化手段的局限,无需妥协即可加速关键路径。这项技术能否兑现承诺,还需等待2027年量产时的实际检验。