持續將 Moore’s Law 推向全新的 10nm 領域的場合。
對於半導體產學界來說，由 IEEE 協會所主辦的國際固態電路研討會（International
Solid-State Circuits Conference, ISSCC）向來是領域中最重要的研討會之一，向來都
可以看見最尖端的開發成果，而業界不少廠商也會在研討會上發表其研究成果，身為業界
龍頭的 Intel 也不意外，在會議前公開了一部分的成果內容。
目前公開的內容包含了 14nm 製程在在高頻電路、儲存記憶體下的應用、22nm Tri-Gate
在自適應監控、電源控制的設計成果，以及未來跨越到 10nm 以下製程、系統設計的研究
。
Moore’s Law 向來是目前發展下想努力達成的趨勢之一。目前的 14nm 的趨勢來看，大
致上還是遵守著這樣的發展，甚至由 22nm 過渡到 14nm 的統計來看，甚至還稍微超過
Moore’s Law 預測。不過，隨著製程微縮帶來物理上的限制，未來進入到 10nm 以下能
否持續維持這樣的趨勢便沒人說得準，這也是各大廠商積極的設定目標之一。
目前的 14nm 產品因為開發問題會有些推出，Intel 則是對此做出解釋。
在 14nm 下光罩的設計複雜性，以及需要更多測試來確保品質等因素都是目前延遲的主因
，在 10nm 這樣的狀況會加甚，因為 10nm 可能會需要更多道的光罩、更多的測試。只是
Intel 認為從 14nm 開發過程中已經吸取足夠經驗，未來在轉換到 10nm 的過程中，類
似的問題將有望縮短或是消除，同時 Intel 也透漏了 10nm 的試產線目前進度比預想的
快了 50%。所以即便多增加的光罩成本是無法避免，但透過製程的的優化還是能使得在電
晶體成本上還是大致上能符合 Moore’s Law 的預測。而被視為微縮救星的 EUV 微影製
程，Intel 提到，若非達到了非 EUV 不可的程度之前，暫時還不會採用，畢竟目前的開
發進度還是落後 Intel 的需求，反倒是 TSMC 可能會比較早看見 EUV lithography 的採
用。
未來在 sub-10nm 以下將會使用的，除了工法上的創新，也需要材料的進步，目前也已經
對 III-V 族化合物等新材料進行積極的試驗。同時也帶來系統設計上的新手法來強化製
造密度與成本，因此 2.5D 的中介層、或是 3D 的堆疊也都會視需要考慮的製造工法，在
降低功耗或是限縮面積都有著相當的未來性；intel 也正在考慮在同一片晶片中使用不同
的製程在加以 2.5D、3D 的手法來堆疊。種種開發都還是為了能夠跟上 Moore’s Law 的
預測。
目前 14nm 是 Intel 最重要的製程之一，Intel 也在本次研討會中公開了 14nm 用於高
頻通訊等用途，尤其是收發器的應用之上。Intel 展示了以 14nm Tri-Gate 打造的高速
收發器晶片，其使用了 NRZ（不歸零編碼 ,non-return-to-zero line code）、PAM4（
Pulse-Amplitude Modulation with 4 levels）等編碼方式，來實現 16-40Gbps 的信號
傳輸，die 面積僅 0.03mm2。另外也利用了 14nm Tri-gate 打造目前公耗最低的
10Gbps 序列傳輸晶片，功耗值僅約 59mW。
更重要的，應該是 Intel 展示了使用 14nm FinFET 打造了 SRAM，cell 大小來到目前世
界最小的 0.05um2 ，比 22nm 的產品更有效的降低了操作電壓以及工作頻率，目前
paper 的設計是 0.6V,1.5GHz，而 Intel 稱可以來到 3GHz 並沒有太大問題。對於未來
embeded 的應用將會非常合適。
當然，Intel 也還沒完全停止在 22nm 部分的發展，開發更多新功能的設計，在 ISSCC
2015 中，將展出以 22nm 打造的自適應系統設計樣品。其中一種主要的目標是針對 CPU
內暫存器堆（register files）的資料維持，用來防範外在因素如溫度、或老化造成的資
料損失，這個自適應彈性骨牌邏輯暫存器堆將能夠偵測錯誤，並且調整內部內部行為來進
行補償。比較類似的行為會出現在當 SSD 的快閃記憶體老化以後，控制器會提升操作電
壓來防止錯誤的產生。
另外的樣品則是用於穩壓模組應用，Intel 展示了可以用於 EU 圖形單元內的的穩壓設計
，用來應付高速的電壓變化。這個設計結合了低壓降穩壓 LDO，以及切換電容式電源轉換
電路（Switched Capacitor Voltage Regulator, SCVR），來針對 EU 內的低電壓待機，
或是操作時的較高電壓穩壓，利用的電流注入的方法來處理負載改變的時的 VDroop，將
能夠用來降低功耗。
在 ISSCC 總是能看到很多有意思的新設計，Intel 也會將這些研究成果在發表同時公開
在 ISSCC 網站之上，隨後的 IDF 也可能會有更進一步的披露。也許從資料中我們將可以
看到更多先進的半導體設計。最終將進入到你我的生活當中。
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