最近、インテルは2025 VLSI Technology and Circuits Symposiumにて18Aプロセスノードのさらなる技術仕様を発表しました。これはインテルのIDMビジネスにとって重要です。18Aプロセスはインテル3プロセスの後継であり、性能、電力効率、チップ密度が大幅に改善されます。この技術では、PowerViaバックサイド電力供給技術と組み合わせたRibbonFETオールラウンドゲート電界効果トランジスタが採用され、Panther LakeやClearwater Forestといったサーバープロセッサで今年後半に利用される予定です。

18Aプロセスの中心には、従来のFinFET設計を置き換えるリボンFETトランジスタがあります。これにより、ゲート対チャネル静電制御を強化し、単位面積あたりの有効チャネル幅を拡大し、寄生容量を低減し、FinFETに比べて設計適応性を向上させます。インテルは180nmおよび160nmの帯域幅トランジスタライブラリを開発し、電力、漏れ、スピードのバランスを最適化しました。さらに、SRAM固有の帯域設計によりビットセルの性能が向上し、18Aは計算集約型アプリケーションに適しています。PowerViaバックサイド電力技術は、電源ラインをトランジスタの背面に移し、信号RC遅延と電圧降下を大幅に低減します。このアーキテクチャは、ロジック密度と標準セル使用率を向上させ、最大で10倍の電圧降下減少と8%から10%のセル使用率向上を実現します。前述の設計と技術最適化の強化により、18Aの性能がさらに高まります。

インテル3プロセスと比べると、18Aは同じ電力レベルで15%以上の性能向上、1.1Vで約25%の周波数向上、0.65Vの低電圧動作をサポートし、同じクロック周波数で最大38%の電力消費低減を実証します。これらの利点は、リボンFETトランジスタの効率的な電気特性、PowerViaの低インピーダンス電力供給、および最適化されたフロントエンド相互接続設計によって達成されます。18Aはまた、チップ密度が約30%向上し、場合によっては39%まで増加します。具体的には、このプロセスは180nmの高性能（HP）ライブラリ高さ、160nmの高密度（HD）ライブラリ高さ、32nmのM0/M2金属層ピッチの低減をサポートしています。SRAMセル面積は最適化され、高容量（HCC）SRAMセル面積は0.023ミクロン2、高密度（HDC）SRAMセル面積は0.021ミクロン2で、インテル3より30%改善されました。前フロントの金属層構成は、低コストまたは高密度で10層、高性能で14層から16層、バックサイドの金属層構成は3+3層です。これらの仕様は、18Aのトランジスタサイズ、相互接続密度、メモリセル設計の包括的な最適化を強調し、データセンター、AI、高性能コンピューティングデバイスの基盤を確立します。

18Aプロセスの導入は、半導体業界の競争が激化する中で進行しています。TSMCは2025年に同様のGAAトランジスタアーキテクチャで2nmプロセスの量産を目指し、2026年に強化版を予定しています。一方、サムスンは独自の2nmプロセス開発を加速し、バックサイド電力デリバリー技術を調査しています。インテルの18Aは、RibbonFETとPowerVia技術を組み合わせ、優れた性能、電力効率、密度を提供します。例えば、18Aは、バックサイドパワーテクノロジーによる電力伝達効率の最適化により、高負荷シナリオに優れています。さらに、18Aは、複数のトランジスタバンクと金属層構成をサポートし、低消費電力モバイルデバイスから高性能サーバーまで広範なアプリケーションに対応します。

インテルの内部使用に限らず、18AプロセスはインテルFoundry Servicesを通じて外部クライアントにも提供されます。また、2026年から2028年の間に18A-Pと18A-PTプロセスノードを発売し、トランジスタサイズの最小化と相互接続設計の最適化によって生産コストの削減とパフォーマンス向上を目指しています。これらの将来ノードは、ファウンドリの顧客に多様な選択肢を提供し、世界の半導体市場におけるインテルの競争力を強化します。

技術的な観点から、18Aプロセスの成功は、トランジスタアーキテクチャ、電力管理、相互接続技術におけるインテルの広範なイノベーションにあります。リボンFETトランジスタは、インテルのFinFET時代を超えた進化を象徴し、優れたチャネル制御と設計の柔軟性により、チップパフォーマンス向上の基盤を築いています。PowerViaバックサイド電力技術は、電力伝送経路を再設計することで、高密度チップの従来のフロントサイド電力供給のボトルネックを克服します。前述のインターコネクトのアップグレードとDTCOの最適化により、多様なワークロードでの効率的な18A動作が保証されます。これら技術の相乗効果により、18Aは高性能コンピューティングやAIトレーニングから低消費電力モバイルデバイスまで、多岐にわたるアプリケーションで優れた性能を発揮できます。

業界トレンドの文脈では、半導体プロセスノードの持続的な微細化がコンピューティング能力の指数関数的成長を推進しています。International Technology Roadmap for Semiconductorsは、2ナノメートル以上のプロセスが今後数年で主流になると予測しています。インテルの18Aプロセスは、GAAトランジスタとバックサイドパワー技術の積極的採用により技術的優位性を確保します。同時に、インテルのファウンドリ部門での取り組みは、半導体サプライチェーンのグローバルな多様化を反映しています。IFSを通じたローカライズされた製造を提供することで、インテルはクアルコムやAmazon Web Servicesなどの潜在的な顧客を引き付けています。2025年の量産目標が迫る中、18Aプロセスの成功は、半導体分野におけるインテルの技術的地位を強化し、高性能コンピューティング、人工知能、低電力デバイス分野の進歩を促進します。