2018年的英特爾度過了它50歲的生日，同時也在這一年給吃瓜群眾造了不少料。不過這也沒什么好唏噓的，畢竟沒有任何一家企業(yè)能夠運氣好到在不斷創(chuàng)造佳績的同時，一帆風順，沒有一點挫折。今天我們重點來看看，這家50年來一直引領科全球科技的企業(yè)，如何在當今更為激烈的競爭環(huán)境中保持創(chuàng)新勢頭。

下面芯智訊就從芯片制程工藝、異構(gòu)及3D封裝技術(shù)、人工智能、5G、前沿技術(shù)研究等多個維度來解析英特爾目前的現(xiàn)狀：

一、摩爾定律未死，英特爾制程工藝并未落后

摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾（Gordon Moore）于半個世紀前提出來的。其主要內(nèi)容為，“當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18－24個月便會增加一倍?！痹谀柖烧Q生之后幾十年，半導體制程技術(shù)的發(fā)展也基本遵循著這一定律向前推進。

但是，英特爾此前從22nm升級到14nm之時，其周期就已經(jīng)超過了2年，而現(xiàn)在，英特爾的14nm自2014年年中量產(chǎn)到現(xiàn)在已經(jīng)持續(xù)戰(zhàn)斗了4年多的時間。雖然在這過程中英特爾持續(xù)優(yōu)化，推出了14nm＋及14nm＋＋等改良版，但是原本最遲在2017年應該量產(chǎn)的10nm卻到現(xiàn)在還沒量產(chǎn)。如此看來，摩爾定律似乎確實已失效。

但是，需要注意的是，根據(jù)英特爾的公布的數(shù)據(jù)顯示，從英特爾的32nm開始到后面的22nm，每兩年的時間，晶體管密度（單位面積下晶體管的平均數(shù)量）的提升都超過了兩倍（32nm的晶體管密度是45nm的2．27倍）。而且從22nm升級到14nm，以及從14nm升級到10nm，對應的晶體管密度則分別提升了2．5倍和2．7倍。

從上面的圖來看，從2008年45nm推出到2018年（原定的時間）10nm量產(chǎn)，時間周期為10年，同樣單位面積下的晶體管數(shù)量提升了約32．6倍，也就是說，如果以整個周期內(nèi)平均來算，每兩年晶體管的數(shù)量增長是超過2倍的（32的5次方根等于2）。這也意味著即使英特爾的10nm推遲到了2019年量產(chǎn)，也并未完全打破摩爾定律。

作為晶圓代工市場的老大，臺積電去年在英特爾10nm制程還沒量產(chǎn)之前，就實現(xiàn)了7nm工藝的量產(chǎn)，這也使得外界出現(xiàn)了英特爾的芯片制程技術(shù)已落后臺積電聲音，但這并不是事實，因為英特爾的制程工藝的命名規(guī)則與臺積電是不同的，比較二者單位面積下的邏輯晶體管數(shù)量才更為實際。

根據(jù)英特爾公布的其10nm工藝的細節(jié)數(shù)據(jù)來看，英特爾最新的10nm制程工藝雖然比三星、臺積電的10nm工藝推出時間雖然略晚，但是它的邏輯晶體管密度卻達到了后者的兩倍。此外，英特爾10nm的鰭片間距、柵極間距、最小金屬間距、邏輯單元高度等指標均領先于臺積電和三星的10nm。

按照英特爾的說法，雖然臺積電的7nm工藝搶先量產(chǎn)，但是其仍只是相當于英特爾的10nm工藝。

在CES 2019開幕前夕，英特爾正式發(fā)布了第一款10納米的ICE Lake處理器。ICE Lake整合英特爾全新的“Sunny Cove”微架構(gòu)、AI使用加速指令集以及英特爾第11代核心顯卡。已確定于今年年底上市。

英特爾的10nm工藝雖然確實延遲了，但是其7nm工藝的開發(fā)卻非常的順利（在10nm上積累的很多新的技術(shù)和經(jīng)驗，比如四圖案成形技術(shù)等，可以在后續(xù)的7nm上復用）。不久前，英特爾負責人Renduchintal在接受采訪時表示：英特爾10nm和7nm制程的研發(fā)團隊是分開的，英特爾目前很滿意7nm制程的研發(fā)進度。10nm處理器的遞延并沒有阻礙其7nm處理器的進展。

二、異構(gòu)與3D封裝技術(shù)

前面提到，摩爾定律雖然并未“死去”，但是要想繼續(xù)維持也確實遇到了不小的阻力。而摩爾定律不僅是一個有關價格和集成度（晶體管數(shù)量）的規(guī)律，其實際還包括了性能（晶體管數(shù)量與性能程線性正相關）。因為實際反映到用戶體驗上的就是價格和性能。如果價格不變，每兩年晶體管數(shù)量翻番變得困難，那么通過異構(gòu)SoC以及先進的3D封裝技術(shù)來實現(xiàn)價格不變，每兩年性能翻番也是一個可行的方向。

2017年3月，英特爾在美國舊金山舉行的 Intel Technology and Manufacturing Day 2017 大會上正式發(fā)布了新的EMIB嵌入式多芯片互連技術(shù)，可以將不同制程下的芯片組件封裝到一起，解決了處理器性能與成本之間的矛盾問題。

英特爾的EMIB技術(shù)

而在去年年底的英特爾架構(gòu)日活動上，英特爾推出了業(yè)界首創(chuàng)的3D邏輯芯片封裝技術(shù)——Foveros，可實現(xiàn)在邏輯芯片上堆疊邏輯芯片。

上面這張圖展示了Foveros 3D封裝技術(shù)如何與英特爾嵌入式多芯片互連橋接（EMIB）2D封裝技術(shù)相結(jié)合，將不同類型的小芯片IP靈活組合在一起。

英特爾表示全新的“Foveros”3D封裝技術(shù)，可支持混合CPU架構(gòu)設計，將確保先前采用分離設計的不同IP整合到一起，同時保持較小的SoC尺寸。據(jù)悉，英特爾預計將從2019年下半年開始推出一系列采用Foveros技術(shù)的產(chǎn)品。首款Foveros產(chǎn)品將整合高性能10nm計算堆疊“芯片組合”和低功耗22FFL基礎晶片。它將在小巧的產(chǎn)品形態(tài)中實現(xiàn)一流的性能與功耗效率。

在今年的CES展會上，英特爾就首次展示了基于混合CPU架構(gòu)和“Foveros”3D封裝技術(shù)的全新SoC平臺“Lakefield”。該平臺首次引入了類似Arm big－LITTLE大小核架構(gòu)，將1個10nm Sunny Cove核心和4個Atom系列的10nm Tremont核心通過Foveros 3D 芯片堆疊技術(shù)封裝到了一起。確保先前采用分離設計的不同IP整合到一起，同時保持較小的SoC尺寸，功耗也可以控制的非常低。

雖然這樣的設計，此前在Arm處理器當中已經(jīng)比較常見，但是在英特爾x86處理器當中卻是首次，而且，其應該還能支持不同制程的IP混搭。這也反映了英特爾在芯片技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新與銳意進取。

三、端到端的AI解決方案

談到與人工智能相關的AI芯片領域，很多人第一時間會想到Nvidia以及寒武紀等知名AI芯片初創(chuàng)公司，而對于英特爾，可能更多人的印象依然停留在“PC／服務器芯片領域的霸主”，但實際上，在備受關注的AI芯片領域，英特爾也依然是擁有著絕對的實力。而且，相對于更側(cè)重于機器學習領域的Nvidia來說，英特爾還擁有從云到端的全棧式AI解決方案。

從英特爾的AI芯片布局來看，Xeon系列、FPGA、Nervana以及針對服務器的10nm ICE Lake，將主要用于云端AI或云端中間層設備，而對應終端AI，英特爾除了現(xiàn)有的CPU產(chǎn)品之外，還有Myriad系列VPU和Mobileye EQ系列。

除了硬件之外，英特爾在整套人工智能產(chǎn)品組合中還提供了標準統(tǒng)一的軟件優(yōu)化和編程工具以及智能API。

去年8月，英特爾還基于自身現(xiàn)有的硬件平臺開發(fā)了一套可以加快高性能計算機視覺和深度學習視覺應用開發(fā)速度工具套件——OpenVINO，可以支持在各種英特爾平臺的硬件加速器上進行深度學習，并且允許直接異構(gòu)執(zhí)行。

總結(jié)來說，英特爾從芯片硬件、庫和語言、框架、工具到應用方案，包括存儲和互聯(lián)技術(shù)等，通過一系列的底層軟件庫以及機器學習算法的創(chuàng)新，構(gòu)建了一套完整的端到端的人工智能解決方案。

四、5G時代的引領者

5G時代的大幕即將拉開！雖然2020年左右5G才開始規(guī)模商用，不過，今年多家手機廠商都將會搶先推出5G智能手機，以爭奪市場先機。而在這背后，則離不開5G基帶芯片廠商的支持。

目前，已公布5G基帶芯片的廠商包括高通、英特爾、華為、三星、聯(lián)發(fā)科、展銳等，從技術(shù)和商用進程角度來看，英特爾與高通、華為、展銳等都屬于第一陣營。

繼2017年11月，英特爾宣布了其首款5G基帶芯片——XMM 8060之后，2018年11月13日，英特爾相比之前預計的時間提前了半年，推出了其第二款5G基帶芯片XMM8160。

Intel XMM 8160 5G基帶芯片

而在近日的MWC2019展會上，英特爾又聯(lián)合中國通信模塊廠商——廣和通，面向全球市場推出了首款5G通信模組：Fibocom FG100。這款模組內(nèi)置Intel XMM 8160 5G基帶芯片，采用M．2封裝，實現(xiàn)“One World One SKU”的全球統(tǒng)一版本，可為全球物聯(lián)網(wǎng)市場提供5G移動通信解決方案。

Fibocom FG100

除了在5G終端領域的布局之外，在今年的CES上，英特爾還推出了針對無線基站的10nm工藝5G SoC芯片，代號Snow Ridge，預計今年下半年上市。

值得一提的是，2017年6月，英特爾正式加入了奧林匹克全球合作伙伴計劃，雙方達成長期技術(shù)合作伙伴關系。英特爾的5G技術(shù)有望在2020年東京奧運會上大顯身手。而在2018年的冬奧會上，英特爾就已經(jīng)率先為其提供了5G網(wǎng)絡支持。

五、前沿科技研究

雖然目前摩爾定律仍然可以繼續(xù)推進，但是隨著現(xiàn)有的硅半導體工藝越來越逼近原子級別，摩爾定律的維持已經(jīng)是愈發(fā)的困難。而為了推動摩爾定律繼續(xù)前行，英特爾很早就開始積極研究，如納米線晶體管、III－V材料（如砷化鎵和磷化銦）晶體管、硅晶片的3D堆疊、高密度內(nèi)存、（EUV）光刻技術(shù)、自旋電子、神經(jīng)元計算、量子計算等一系列前沿技術(shù)項目。

神經(jīng)擬態(tài)計算芯片Loihi

早在2017年9月底的時候，英特爾就公布了其首款神經(jīng)擬態(tài)計算（類腦）芯片Loihi，這是全球首款具有自我學習能力的芯片。

量子計算

量子計算是利用量子疊加和量子糾纏來實現(xiàn)邏輯運算，量子計算機則擁有超強的計算能力。業(yè)界普遍認為，量子計算將是一種顛覆性的新技術(shù)。近年來IBM、谷歌、英特爾以及國內(nèi)的眾多研究機構(gòu)都在積極的進行量子芯片的研發(fā)。

英特爾還將超導量子計算測試芯片的量子位從 7、17 提高到 49（從左到右）

2018年1月9日，英特爾在美國拉斯維加斯CES展上宣布，其已向合作伙伴交付首個49量子位量子計算測試芯片“Tangle Lake”。

在英特爾公司副總裁兼英特爾研究院院長Michael C． Mayberry看來，相對于傳統(tǒng)計算，量子計算最大的優(yōu)勢是可以并行地運行數(shù)據(jù)，它表示數(shù)據(jù)的能力達到傳統(tǒng)計算機的50倍，使得我們可以處理在固定內(nèi)存時間內(nèi)傳統(tǒng)計算機解決不了的問題。

自旋電子

除了在神經(jīng)元計算、量子計算方面的進展之外，英特爾在自旋電子技術(shù)等方面也已經(jīng)取得了突破。

去年12月，英特爾和加州大學伯克利分校的研究人員在《自然》雜志上發(fā)表的論文顯示，英特爾利用自旋電子技術(shù)可以在保持現(xiàn)有的CMOS芯片的性能下，將芯片尺寸縮小到目前尺寸大小的五分之一，并將降低能耗90－97％。

顯然，該技術(shù)一旦商業(yè)成功，將可為近年來處理性能增長平平的芯片產(chǎn)業(yè)帶來巨大的動力，推動摩爾定律繼續(xù)前行。

小結(jié)：

通過以上對于英特爾在芯片制程工藝、異構(gòu)及3D封裝技術(shù)、人工智能、5G、前沿技術(shù)等多個角度的介紹，不難看出，英特爾仍然是創(chuàng)新力十足，而這也是一直以來驅(qū)動英特爾持續(xù)引領全球科技的關鍵。

從英特爾的研發(fā)投入來看，多年來都在持續(xù)增長，2018年已達135億美元。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)顯示，2017年全球研發(fā)投入最多的15大半導體公司中，英特爾以約130億美元的研發(fā)投入排名第一，遠超排名第二的高通（研發(fā)投入只有34．5億美元）。足見英特爾在半導體領域的研發(fā)投入之大。而這也正是英特爾能夠持續(xù)引領創(chuàng)新的一大保障。

對于英特爾的未來，剛被任命為英特爾CEO的Robert（Bob）Swan在其公開信當中也表示，將推動英特爾持續(xù)進擊，銳意創(chuàng)新。英特爾將從以PC為中心轉(zhuǎn)型成為以數(shù)據(jù)為中心的公司，為驅(qū)動世界創(chuàng)新奠定技術(shù)基石。