英特尔18A碾压台积电N3!背侧供电密度狂飙10%!

英特尔18A凭借PowerVia背侧供电技术,实现比台积电N3系列更高实际密度,真实性能逼近N2,彻底颠覆传统节点对比逻辑。

英特尔最新18A工艺和台积电N2之间那场“看不见硝烟的战争”,尤其是那个被无数媒体忽略却决定胜负的关键因素:单元利用率(Cell Utilization)

你可能经常在各种科技新闻里看到“某某工艺晶体管密度达到多少MTr/mm²”,比如英特尔18A标称186.38百万晶体管每平方毫米。听起来很牛对吧?但问题来了——这个数字只是“理论密度”,它假设芯片上每一个角落都被逻辑单元塞得满满当当,没有一丝空白。

可现实呢?现实是,芯片设计里永远存在“空白区域”——布线通道、电源网络、测试结构、对齐冗余……这些都吃掉了宝贵的面积。而真正决定你能在一块芯片上塞进多少晶体管的,不是理论密度,而是实际可利用的密度,也就是——单元利用率

说到这里,必须隆重介绍英特尔18A的王牌技术:PowerVia(中文常译为“背侧供电网络”,英文全称Backside Power Delivery Network,简称BSPDN)

这项技术到底有多牛?简单说,它把传统放在芯片正面的电源线,全部挪到了硅片背面!正面只留给信号线和逻辑单元。这样一来,正面空间瞬间释放,布线更自由,单元排布更紧密,单元利用率直接飙升!

根据英特尔官方和多家第三方分析机构的数据,18A在采用PowerVia之后,单元利用率比传统正面供电工艺高出至少10%。这意味着什么?意味着同样是186.38 MTr/mm²的理论密度,18A的实际晶体管数量能比别人多出10%!这可不是小数目——在3纳米、2纳米这种寸土寸金的先进制程里,10%的面积节省,可能就是多塞进一个AI加速核,或者多加一倍缓存!

反观台积电的N3系列(包括N3、N3E、N3P等),虽然理论密度看起来也不错,但它们仍然采用传统的正面供电架构。随着工艺节点不断微缩,金属层越来越多,电源网络越来越复杂,正面留给逻辑单元的空间反而被严重挤压。结果就是——单元利用率持续下滑。业内普遍认为,台积电N3E的实际单元利用率明显低于英特尔18A,甚至有分析指出差距在8%到12%之间。

更关键的是,很多人还在拿18A跟台积电N3比,说“18A相当于N3水平”。拜托!这完全是过时的认知!N3是基于FinFET晶体管的最后一代工艺,而18A已经全面转向GAAFET(环绕栅极场效应晶体管),这是比FinFET更先进的结构,能更好地控制漏电流、提升性能、降低功耗。再加上PowerVia的加持,18A在性能、功耗、密度三大维度上全面碾压所有N3变种

那18A跟台积电真正的下一代——N2(2纳米)比呢?客观来说,N2的理论晶体管密度确实更高,预计可达260 MTr/mm²以上。如果单纯看数字,18A的186 MTr/mm²确实落后约18%。但别忘了——N2目前仍采用正面供电!这意味着它的单元利用率很可能比18A更低。虽然台积电也在研发自己的背侧供电技术(称为“Super PowerRail”),但预计要到N2P或更晚节点才会引入。也就是说,在N2量产初期,它的“真实密度”很可能被低单元利用率拖后腿。

综合来看,英特尔18A凭借GAAFET + PowerVia的双重创新,在实际可用晶体管密度上,已经大幅超越所有N3家族成员,甚至在某些设计场景下逼近N2的实际表现。这不是营销话术,而是由物理架构决定的硬实力!

再强调一遍:先进工艺节点的竞赛,早已不是“谁的数字大谁就赢”。真正的战场在芯片内部——谁能更高效地利用每一平方微米?谁能让设计者少留空白、多放逻辑?PowerVia就是英特尔给出的答案。它让18A不仅是一颗“更小”的芯片,更是一颗“更聪明”、“更紧凑”、“更高效”的芯片。

很多媒体和分析师之所以忽略单元利用率,是因为这个指标不像晶体管密度那样直观,也不容易从公开资料中获取。但它恰恰是芯片设计工程师每天都要面对的现实。一位资深SoC架构师曾对我说:“理论密度决定PPT的厚度,单元利用率决定产品的成败。”这句话,值得所有关注半导体行业的人深思。

英特尔这次在18A上押注PowerVia,不仅是技术上的大胆突破,更是对整个行业设计范式的重新定义。过去几十年,芯片设计都是“正面作战”——电源、信号、逻辑全挤在一面。而PowerVia开启了“立体作战”时代:背面专供电力,正面专注计算。这种分离式架构,极大简化了前端设计复杂度,提升了良率,也为未来更复杂的3D堆叠打下基础。

可以预见,随着18A在2025年正式量产(据英特尔路线图,已获高通、亚马逊等客户订单),PowerVia的优势将越来越明显。而台积电若不能在N2节点及时引入类似技术,其在高端市场的领先优势可能会被迅速缩小。

所以,别再听那些“18A≈N3”的过时言论了!那是用2022年的眼光看2025年的技术。英特尔18A不是追赶者,而是规则改写者。它用背侧供电+GAAFET的组合拳,证明了:真正的先进制程,不在于你标称多少纳米,而在于你能让多少晶体管真正干活

PowerVia = 更多逻辑 + 更少空白!这不是口号,这是未来芯片的必然方向。英特尔已经起跑,台积电能否跟上?让我们拭目以待。