当今半导体工艺逐步发展,英特尔再次以其颠覆性的架构设计震撼了整个行业。最近,该公司首次公开展示了采用18A先进工艺节点打造的全新AI芯片原型,这款芯片被外界誉为“算力航母”。这款芯片不仅象征着英特尔在制程技术上的重新崛起,更是通过创新的背面供电(Backside Power Delivery)和垂直堆叠(Vertical Stacking)架构,直面高性能计算中的核心瓶颈——功耗和互连延迟问题,为下一代的AI加速器开辟了全新的技术道路。
随着生成式AI技术的迅猛发展,对算力需求呈指数级攀升,然而传统的“摩尔定律”已然难以延续。在芯片持续微缩的过程中,遇到了严重的RC延迟、供电不稳定以及散热等问题,特别是在高并发、高带宽的AI训练场景下,能效比成为了限制性能提升的关键“瓶颈”。英特尔此次推出的采用18A工艺的AI芯片,正是为解决这一难题应运而生。

该芯片最引人注目的设计是全面采用背面供电技术。与传统将电源线路布置于晶体管正面不同,18A工艺将供电网络转移至晶圆背面,彻底分离信号与电力传输路径。此举不仅大幅减少了电源噪声与电压降,提升了供电效率,还释放了正面布线空间,使逻辑单元布局更紧凑,信号路径更短,从而显著降低延迟与功耗。实测数据显示,相比前代技术,该架构可实现高达40%的能效提升与15%的性能增益,为AI核心的高密度计算提供坚实支撑。
更进一步,英特尔在该芯片中引入三维垂直堆叠架构,将计算单元与高带宽缓存(HBM或类似SRAM堆栈)以单片集成方式垂直互联。这种设计极大缩短了数据在计算与存储之间的传输距离,突破“内存墙”瓶颈,实现超低延迟、超高带宽的数据吞吐,特别适用于大模型训练中的张量运算。垂直堆叠还提升了单位面积算力密度,使芯片在不显著增加封装尺寸的前提下,实现算力倍增。

作为英特尔“四年五制程”战略的关键一环,18A工艺不仅是技术节点的命名,更代表了一整套系统级创新。它融合了高迁移率沟道材料、新型绝缘体与先进封装技术,为AI、数据中心和边缘计算等场景提供可扩展的高性能平台。