当前，能够迈入7/10nm这个先进半导体工艺节点的厂商只剩下台积电三星 和 英特尔三家了，关于台积电和三星的先进半导体情况，我已经分别在之前的文章中做了介绍（三星：白嫖版 或 V+完整版 ，台积电：白嫖版 ），而今天的主角则是最后一家 Intel 了。和台积电与三星不同，Intel到目前为止都没有任何实质意义上的代工，其工艺主要是为自己产品而生，所以没有五花八门的子节点，没有命名注水，一切都简单明了。 本文为白嫖版，部分内容略有删减，V+版请参考：传送门
在半导体飞速发展的那个年代，Intel一直是摩尔定律的忠实旅行者，也一直是先进技术的探索者。 在过去，Intel 的工艺基本每隔两年就会演进一个节点，并且Intel 也几乎都是最早将HKMG FinFet等关键技术引入的厂商，再配合Tick-Tock战略，Intel 过去那几年毫无疑问是领军者，直到10nm的滑铁卢。由于我们介绍的是先进半导体，本文就从14nm开始，介绍一些14nm的变种情况，介绍目前不成熟但是量产了的10nm，以及正在研发探索中的7nm。
祖传 14nm
尴尬的初初代 14nm
虽说Intel在之前的节点已经出现过工艺发展步伐变慢的迹象（例如65nm），但真正爆发问题的节点则是14nm。 经过多次延迟后，14nm最终在 2014年发布，以TDP仅为4.5W的Broadwell-Y形式登场，随后再15年出附近先后发布了Broadwell-U Broadwell-C Broadwell-H等一系列产品。
Intel选择Broadwell-Y首发14nm，无非就是因为那时候的14nm非常不成熟，不仅是良品率不足，连性能都非常不堪。 工艺发展到今天，制程的微缩可能反而会导致性能下降（即无法高频 并且高频下的能耗比还不如前代）。 初代14nm 就是这样的产物，14nm在4.5W 15W这样的低功耗场景上表现还可以，但是一旦需要性能，这个初代14nm就不行了。 Intel当然也知道这一点，所以第五代酷睿处理器是酷睿i系列史上第一款没有真正意义的桌面级处理器的世代，Intel选择了继续打磨22nm和Haswell。
虽然Broadwell没有桌面级，不过服务器 HEDT里还是有的，Broadwell-E/EP，只不过也是很勉强的用了14nm而已。
继续尴尬的初代14nm
在Haswell-Refresh和Broadwell后，Intel很快推出了6代酷睿处理器，这是Intel第一次将14nm带到全产品线，并且用上了另一大”经典“的架构 Skylake。 Intel官方资料上，并没有指明Broadwell和Skylake的14nm是否是同一个14nm，都用14标识，但我认为二者应该还是略微有区别的。 Skylake明显可以做到比Broadwell更高的频率，这固然有Skylake加长流水线的功劳，但我觉得工艺也是有改进的。
但是酷睿6000的14nm在高性能上依然尴尬，首发的6700K处理器只敢对比4770K，而不敢对比4790K，而且这还是建立在6700K的TDP更高的基础上。 基本上也就是可以看成6700K的能效比对比4790K没什么改变，空有14nm而已。相对的，在U系列这个相对低功耗的场景下，这个14nm已经表现不错了，比起Hotwell表现好太多。
漫漫打磨之路 14+/++/+++/++++/+++++/++++++/++++...
前面说到即便是6700上搭载的14nm依旧不够成熟，拥有更利于高频的高流水线设计的6700K频率比起22+的4790K并没有什么改观。 那么既然10nm量产遥遥无期，新产品也必须要如期推出，那么Intel就选择了打磨之路，于是乎 搭载14+的Kaby Lake就那么诞生了。 Kaby Lake 明显做到了比Skylake 更高的频率，桌面版的7700K也终于让5G变得容易起来了。个人认为，Intel的14nm 就是在14+上成熟起来的，14+才算对22nm实现了 功耗/性能/密度的同时进步。
intel 14nm++.png
Kaby Lake 发布一年不到后，Intel的10nm依旧没有成熟，而又不得不升级与AMD竞争，所以搭载再次打磨的14++的Coffee Lake就那么登场了，14++多了两个核心，14++除了频率再创新高以外，其高频能耗比也获得了巨大的提升。从Intel的官方命名来看，Coffee Lake的14nm已经是末代14nm了，从Coffee Lake之后14nm停留在了14++版本。 从Intel官方数据看，14++ 对比初代提升了26%的性能，或降低了52%的功耗，这种打磨所带来的功耗/性能提升甚至大于三星的10LPE到7LPP的提升, 14++可以说除了密度以外，和初代14nm完全不是一个级别的工艺。
那么Coffee Lake 的14++真的是Intel 14nm打磨的终点吗？实际上应该不是, Intel 在14++节点上有很明显的打磨痕迹：
- Coffee Lake 和 Coffee Lake Refresh 里面有若干步进，各个步进表现并不一致。
- Coffee Lake登场时，14++对比14+的能力是高频更高功耗更低，但是全场景频率-功耗优化有问题，直到Whiskey Lake发布后才完成彻底14++化。
- Comet Lake对比Whiskey Lake 虽然同时标注为14++，但实际上目前的实测都是观察到Comet Lake 有些许能耗比改进的，显然还在打磨。
14++虽然经过多次打磨后高频区间不断成熟，也可以在低功耗场景下使用，但是我个人觉得其在中低频的表现上只能说没有退步。 14+ KBL-R 14++ WHL 14++ CML 的U系列4核心Base频率都没有过任何进步，多多少少说明了一些问题。
初代10nm - 极为先进的电子垃圾
如果不是单独整理这个文章，我极大可能会忽略首款Intel 10nm CPU，基于Cannon Lake的电子垃圾8121U，这颗CPU纯粹只是10nm无限延期之后拿出来的公关产品。
从纸面技术上说，Intel的10nm无疑是极为先进的，在台积电7nm EUV量产以前，最高的实际晶体管密度，相比于14nm提升了2.7X的密度，极为夸张的性能跃进。 如果不清楚我为什么说极为夸张，可以看看之前台积电和三星两篇文章里，他们工艺每一代升级的幅度有多小。除了密度以外，Intel的10nm有很多炫技成分，代工厂甚至要到3nm才能完全实现。
然而，初代的Intel 10nm性能真的就是垃圾，甚至打不过14+ Kaby Lake的硅渣i3 8130，排除AVX单元的设计区别，只看SSE频率，8121U还要低0.2G。 嗯，这个10nm不说打14+了，连打Skylake的14都够呛。 另外初代10nm另外一个垃圾在良品率极低，甚至GPU都必须要屏蔽，一个芯片一半多的晶体管都是报废的。
改进版10+ 勉强能用
今年Intel终于将10nm量产了真正的量产，虽然性能依旧不行，产能很差，不过总归是量产了。 10+具体是如何达到性能提升，提升良品率的（Icelake都不需要屏蔽GPU了 大量满规格出来）倒是不太清楚。
10+没有Skylake产品了，所以我们也没办法通过控制变量的方法来确定10nm到底是什么水平，只能从产品角度大致的猜测一下，首先从频率上看 10+ 的Icelake最高只能到4.1G，Base 频率也非常低，这不难看出10+比起当今14++高频要差得多。等到7nm的APU出来，则可以再对比下台积电的7HPC，10+应该和7HPC差不多 或者稍微差一点。
SPEC2006 Speed Estimated Total
SPEC2017 Rate-1 Estimated Total
从性能上看，限定功耗后，10+ Icelake的表现和14++的Whiskey Lake比好一些，也就是从产品角度看10+和14++在低功耗场景表现要好一些，但是Icelake架构毕竟先进很多 跑低频天生高能耗比，所以我还是倾向于认为10+即便在低功耗，还是弱于14++，和14+差不多。 Intel的官方PPT上显示10+性能低于14++，但功耗低于14++，但我觉得实际情况应该不是这样。 10nm明显两方面都不如14+，10+也没有如此接近14++。
intels 10+ and 10++.png
未来的10++/10+++ 和7nm
在我之前的描述中Cannon Lake我写的是10nm，Icelake 是10+，但实际上现在Intel可能官方忽略了Cannnon Lake， 根据官方描述，今年Icelake写的是10nm。 那么假若Icelake是10nm并沿用之前的方式表述，就还会有10++ 10+++。 那么下图中的2020年就是10+（10++），2021年10++（10+++），下文我继续开始使用新的10nm命名规范。
10nm肯定还会在继续打磨，但是2020年甚至2021年都不会有10nm桌面级，10nm打磨到10++以前都看不到性能超过14++的可能。 2020年14nm Comet Lake S桌面级，2020年底或2021年处 14nm Rocket Lake，2021年底才可能看到10nm桌面产品。
很多人在说Intel桌面级会直接跳过10nm上7nm，这从时间节点上看也符合 ，2021年7nm登场，但是与此同时10++也要登场，先进工艺一般给低功耗低性能先用，7nm首发上GPU，预计优先上移动平台，那10++那时候给谁用？ 所以我估摸着桌面级还是看得到10++的CPU的。
7nm 对标TSMC 5nm，但可能一朝被蛇咬十年怕井绳，Intel在7nm上表现出了前所未有的谨慎和保守，目前预计只有20%的能耗比提升，并提升2X密度。不知道对比的是谁，如果对比的是初代10nm，那9900K战10年也不是不可能了。 7nm首发于独显，桌面级什么时候登场真的遥遥无期，但愿有惊喜吧，我恶心14nm。
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