Intel Tech Tour 2025：18A时代，重塑AI战略
Intel Tech Tour 2025 英特尔技术巡展上展示了愿景、制造能力和技术路线图，重申了领导地位。
此次发布会在美国亚利桑那州举行——英特尔的标志性城市。亚利桑那州是Fab 52的所在地，Fab 52是英特尔18A工艺最现代化的量产工厂。即将推出的两条战略产品线——Panther Lake和Clearwater Forest——均基于英特尔18A工艺打造，并结合了先进的封装技术。
文章内容
“新英特尔”愿景
新英特尔
在新的领导层领导下，英特尔正在重塑其文化和运营。这项举措被称为“新英特尔”。首席技术官 (CTO) Sachin Katti 分享了塑造新发展阶段的四大核心支柱：
- 卓越的工程：将工程师置于决策的中心。
- 重新点燃创新：在整个计算领域做出有选择性的、颠覆性的赌注。
- 严谨的执行：专注于几个最重要的优先事项并出色地执行它们。
- 以工作负载为中心的开发：从真实的最终客户用例开始，然后反向工作以确定所需的组件、硅片设计、系统和软件。
强调上述四项原则也默认了英特尔过去面临的挑战，包括路线图的延迟和执行问题。通过重新定位，英特尔致力于领先的工程目标，并将客户需求置于中心，决心重建信任，拥有清晰的产品路线图，并保持高度竞争力。
代理人工智能时代
英特尔已将人工智能 (AI) 视为当代人工智能的标志性特征，并将据此调整其战略。具体而言，英特尔将专注于增长最快、价值最高的领域，即推理人工智能 (Inference AI) 和代理人工智能 (Agentic AI)。代理人工智能是指具有自主性的人工智能，超越了简单响应式聊天机器人的局限。代理人工智能是指能够自动化复杂工作流程的系统，能够与多种不同的模型、工具和数据库交互以完成任务。
当今的人工智能系统大多建立在同构架构之上，并与专有硬件、网络和软件垂直集成。面对日益复杂的 Agentic AI，这种方法在经济上效率低下。具体来说，一个 Agentic 系统产生的代币数量比一个简单的聊天机器人查询多出 100 倍，这使得同构系统的运营成本难以扩展。这给人工智能在商业和日常生活中的广泛应用造成了巨大的障碍。
开放、异构架构
为了应对 Agentic AI 面临的挑战，英特尔正在引入 AI 系统架构的根本性范式转变。英特尔的愿景是，未来的 AI 基础设施必须是开放且异构的。异构架构不再将整个任务运行在单一高端硬件上，而是将 Agentic AI 流水线的各个组件分离，并在单独优化的硬件上执行。例如，需要大量计算能力的大型语言模型 (LLM) 预填充阶段可以在针对计算进行优化的 GPU 上运行，而需要高内存带宽的解码阶段则可以在内存优化的加速器上运行。
然而，异构性增加了开发人员的复杂性。鉴于此，英特尔构建了一个开放的软件平台——开放人工智能软件栈 (Open AI Software Stack)。该平台旨在抽象底层硬件的复杂性，使开发人员能够继续使用熟悉的框架，例如 PyTorch 和 Hugging Face，而无需更改其工作流程。该软件将自动分析、编译和协调人工智能应用程序的组件，使其能够部署到最合适的硬件上，即使是来自不同供应商的设备。
在早期测试中，英特尔展示了开放人工智能软件栈 (Open AI Software Stack) 方法。通过在 NVIDIA GPU 上运行 Llama 模型的预填充阶段，并在英特尔加速器上运行解码阶段，与在同构系统上运行整个任务相比，异构系统实现了高达 1.7 倍的单位 TCO 性能提升。
这一战略代表着英特尔从正面对抗转向选择性合作与竞争。英特尔并非试图完全取代英伟达的生态系统，而是致力于打造一个开放的竞争环境，使其产品（尤其是至强 CPU）成为每个人工智能系统不可或缺的一部分。从长远来看，“开放人工智能软件栈”将成为逐步将英特尔加速器引入生态系统的战略门户，在特定工作负载下，以性价比为基准展开竞争。
英特尔18A工艺
制造能力是英特尔所有未来产品和战略的基础。在此次发布会上，英特尔详细介绍了 英特尔18A工艺 ，这是在美国开发和制造的最先进的半导体制程技术，也是Panther Lake和Clearwater Forest的基础。英特尔18A工艺融合了两项突破性技术：RibbonFET半导体和PowerVia背面供电技术。
带状场效应晶体管
RibbonFET 是英特尔的“环绕栅极 (GAA)”半导体架构的商标，这是继 FinFET 之后的又一次重大变革。RibbonFET 并非采用 FinFET 的三维硅片“鳍”结构，而是采用四面完全被栅极通道包围的硅片“带”或“片”。
这种全封装技术消除了 FinFET 底部通道控制的薄弱点，从而显著降低了漏电流。这不仅提高了能效，还使设计人员能够继续缩小晶体管尺寸，而这对于 FinFET 架构而言越来越困难。此外，“条带”的宽度可调，与 FinFET 的分立鳍片结构相比，提供了更大的设计灵活性。
PowerVia
PowerVia是首个进入量产的背面供电技术，它将整个电源线网络从晶圆正面移至晶圆背面，从而将整个正面空间留给信号线。
分离电源线和信号线可以同时实现优化。背面电源线可以做得更大更粗，以降低电阻；而正面信号线则拥有更多空间，以实现更高效的布局，从而减少串扰。PowerVia 可将单元密度和利用率提高高达 10%，同时将封装到晶体管的压降降低高达 30%，从而直接提升性能和能效。
PowerVia 的关键之处在于它并非仅仅是一个昂贵的附加层。英特尔从一开始就优化了这项技术的整个制造工艺。释放正面第一层金属互连层 (M0-M2) 的空间，可以简化光刻技术，与英特尔第三代工艺相比，光罩数量和工艺步骤减少了 40% 以上。这些正面成本的节省显著抵消了背面工艺的额外成本。这表明 PowerVia 是全面重塑战略的一部分，该战略旨在同时解决性能、密度和成本问题，而不仅仅是一个拼凑的附加层。
英特尔确认，18A工艺已在其位于美国俄勒冈州的两家晶圆厂投入生产：一家是开发工厂，另一家是位于亚利桑那州的Fab 52量产工厂。两家晶圆厂目前都处于量产阶段。
Foveros 和 EMIB
从片上系统到芯片系统
随着人工智能时代进入高潮，单片“片上系统”（SoC）设计的基本模式正逐渐转向集成众多芯片的系统，也称为SoC，但代表着“芯片系统”。新的SoC或芯片系统方法允许将针对每个功能采用最优化工艺制造的专用芯片组合到单个封装中。这不仅克服了 大尺寸芯片的光罩 尺寸和良率的限制，还带来了更高的灵活性和可扩展性。为了更好地适应新的SoC，英特尔开发了Foveros和EMIB等先进的封装技术。
包装技术
对于下一代 Panther Lake 移动芯片，英特尔采用了 Foveros-S 封装技术。该方案自 2019 年以来已应用于量产。Foveros-S 也是第一代 Foveros，采用中间硅片（硅中介层），优先考虑成本、可靠性和性能之间的平衡，以满足大批量客户端市场的需求。这种成熟的封装技术拥有 36 µm 的凸块间距，硅中介层能够连接总面积高达光罩尺寸四倍的芯片。Foveros-S 的下一个变体是 Foveros-R，预计将于 2027 年投入量产。
Clearwater Forest 的服务器市场变得更加复杂，它结合了两种先进的封装技术。第一种是第三代 EMIB （嵌入式多芯片互连桥），其凸块间距为 45 µm。EMIB 使用直接嵌入有机基板的小型硅桥来创建高速芯片间连接。与使用大型硅中介层相比，这是一种经济高效且节能的解决方案。与 EMIB 相关的技术是 Foveros Direct ，Clearwater Forest 也是第一款实现量产的产品。Foveros Direct 代表了 3D 堆叠的突破，采用铜-铜混合键合，凸块间距仅为 9 µm。其结果是最高密度和最节能的芯片间连接，能耗低于 0.05 pJ/bit。
Clearwater Forest 架构是一个极其复杂的系统，由 12 个计算芯片（采用 18A 工艺制造）堆叠在 3 个基础模块（采用英特尔 3 工艺制造）上，并通过 EMIB 和 Foveros Direct 连接到 2 个 I/O 模块（采用英特尔 7 工艺制造）。Clearwater Forest 向潜在客户展示了英特尔代工厂的强大功能，它能够将来自不同工艺的众多芯片集成到一个系统中。
已知良好模具的作用
随着芯片系统日益复杂，英特尔面临的挑战在于制造良率。只要有一个芯片失效，整个价值数千美元的封装就将变得毫无价值。为了解决这个问题，英特尔推出了 KGD（已知良品芯片）流程。KGD 是对单个或堆叠芯片进行全面测试，然后再组装成最终封装。KGD 流程确保只使用那些已确认运行良好且符合规格（包括功率分级）的组件。这可以最大限度地提高最终制造良率，降低废品成本，并为像 Clearwater Forest 这样复杂的制造流程带来可预测性。
除了技术测试之外，Known Good Die 是多芯片组战略的根本经济推动力。英特尔已投资最先进的 KGD 测试技术，以确保其先进封装业务的盈利能力。Clearwater Forest 和 Panther Lake 目前均在制造过程中使用 KGD。
Fab 52 的重要性
英特尔自1979年以来一直在亚利桑那州运营，迄今已累计投资超过500亿美元。位于钱德勒的奥科蒂洛园区占地超过283公顷，已成为全球最重要的半导体制造中心之一。Fab 52与Fab 62一起，都是亚利桑那州320亿美元扩建计划的一部分。Fab 52的建设规模令人瞩目，所需的结构钢数量是埃菲尔铁塔的五倍，并配备了超过30英里长的自动化物料搬运系统（AMHS），以及超过2100辆自动驾驶汽车。
亚利桑那州地处沙漠地带，对于需要大量清洁水源的半导体工厂来说，挑战巨大。但英特尔始终将可持续发展放在首位。整个奥科蒂洛工厂采用100%可再生能源供电。尤其值得一提的是，英特尔正在努力实现净正水目标，其现场水处理设施每天可回收超过900万加仑的水。这些投资不仅履行了社会责任，还能确保价值数百亿美元的生产设施在面临资源和环境法规潜在波动时保持稳定。
Fab 52工厂于2025年10月9日正式投入运营，目前该工厂正在量产英特尔18A工艺，Panther Lake是首批产品之一。
