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Intel 多項技術突破推動摩爾定律超越 2025
SINCHEN ·2021-12-13
在不斷追尋摩爾定律的道路上，英特爾揭曉其關鍵封裝、電晶體和量子物理等根本性突破
，推進和加速運算進入下個十年。於IEEE International Electron Devices Meeting（
IEDM）2021，英特爾概要地論述採用混合鍵合（hybrid bonding）技術，在封裝中提升超
過10倍互連密度的過程、電晶體微縮達成30%至50%的面積改善、新電源和新記憶體技術的
重大突破，以及未來某個時刻將徹底顛覆運算的新物理概念。
摩爾定律已經隨著運算創新，滿足從大型電腦至行動電話每個科技世代的需求，這條演化
之路隨著我們進入無限資料和人工智慧的新運算時代得以延續。
持續不斷地創新為摩爾定律的基石。英特爾的元件研究事業群致力於橫跨3個關鍵領域創
新：提供更多電晶體的必要微縮技術、提升電源和記憶體的新矽功能、探索新物理概念以
便革命性地改變世界運算的方式。藉由元件研究的工作，許多創新已打破先前摩爾定律的
障礙，並實際應用於當今產品之中－包含應變矽、Hi-K金屬閘極、FinFET、RibbonFET，
以及包含EMIB、Foveros Direct在內的封裝創新。
1.英特爾正追尋基本微縮技術的重要研究，能夠在未來的產品之中提供更多的電晶體：
公司研究人員為混合鍵合互連設計、製程和組裝挑戰提出解決方案綱要，展望在封裝中超
過10倍的互連密度改善。於7月舉行的Intel Accelerated活動，英特爾宣布導入Foveros
Direct的計畫，達成10微米以下的凸點間距，為3D封裝提供一個量級的互連密度提升。為
了讓生態系能夠從先進封裝當中受益，英特爾同樣也呼籲建立業界新標準和測試步驟，促
成混合鍵合小晶片（chiplet）生態系。
展望環繞式閘極（gate-all-around）RibbonFET，英特爾正在透過堆疊多個（CMOS）電晶
體的方法，掌握即將到來的後FinFET時代，藉由在每平方毫米放入更多的電晶體，目標達
成最高30％至50％的邏輯微縮改善，繼續推進摩爾定律。
英特爾同時透過前瞻性研究，為摩爾定律鋪設前進埃（angstrom）時代的道路，展示僅有
數個原子厚度的新型材料，如何能夠做出克服傳統矽通道限制的電晶體，讓每個晶片面積
上增加數百萬個電晶體，為下個十年提供更為強大的運算。
2.英特爾同時為矽帶來新功能：
在300mm晶圓上，達成全球首創整合以氮化鎵（GaN）為基礎的電源開關和以矽為基礎的
CMOS，推進更有效率的電源技術。為CPU提供低損失、高速的電源供應，並同時縮減主機
板元件和空間。
另一項進展為英特爾使用新型鐵電材料，達成領先業界、低延遲讀寫能力，且有可能成為
次世代嵌入式DRAM技術，提供更多的記憶體資源，解決從遊戲到AI等運算應用日益複雜的
問題。
3.英特爾正在追尋以矽電晶體為基礎的量子運算
所帶來的強勁效能，以及與新型室溫裝置搭配運作，擁有巨量能源效率運算的全新開關。
在未來，這些採用全新物理概念的揭示，可能會取代傳統MOSFET：
於IEDM 2021，英特爾展示於室溫運作的全球首款實驗性磁電自旋軌道（
magnetoelectric spin-orbit、MESO）邏輯裝置實作，顯示出基於開關奈米規模磁鐵的新
型電晶體可製造性的潛力。
英特爾和IMEC在自旋電子材料研究取得進展，將裝置整合研究更進一步帶往實現全功能自
旋轉距（spin-torque）裝置。
英特爾還展出與CMOS生產製造相容，用來實現可擴展量子運算的完整300mm量子位元製程
流程，並確定未來研究的下一步。
https://news.xfastest.com/intel/105116/intel-iedm-2025/
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