英特尔18A-P性能提升9%、功耗降低18%

英特尔18A工艺中，英特尔晶圆代工厂落地多项业界首创技术：RibbonFET全环绕栅极（GAA）晶体管架构与PowerVia背面供电技术，这套工艺已经完成量产就绪开发，面向大规模制造。英特尔18A‑P是18A工艺家族中首款性能增强节点，在18A的基础之上，同等功耗条件下性能提升超9%，同等性能条件下功耗降低超18%。

在2026年IEEE/JSAP超大规模集成电路技术与电路研讨会上，英特尔晶圆代工厂技术团队公布了相关研究成果。性能提升来源于全新RibbonFET器件选型、晶体管与互连优化，以及设计‑技术协同优化（DTCO）多重技术组合。在产品组合的高性能端，搭载Power Boost技术并结合增强应变工程的RibbonFET，可为AI加速器、移动设备、数据中心等应用带来进一步性能优化。应变工程通过精细调节沟道区域的机械应力，提升晶体管开关速度，让载流子迁移效率更高，增大驱动电流。该双接触器件方案借助超低电阻接触提升驱动电流，可在电容不变前提下实现更高工作频率。

英特尔18A‑P沿用与18A一致的SRAM单元设计选项，SRAM最小工作电压也保持匹配，同时完全兼容18A的设计规则。客户可以复用现有设计流程、IP、工艺库与基础设施，同时获得工艺带来的性能与能效提升，进一步降低迁移工作量，缩短产品上市周期。

打破性能‑功耗权衡困境

AI以及其他现代计算工作负载，持续对性能与能效提出更高要求。但传统上提升性能往往伴随功耗上涨，给散热、运行成本与系统可扩展性带来挑战。英特尔18A在打破该权衡上迈出重要一步：RibbonFET可以更精准控制晶体管开关行为；PowerVia将供电路径转移至晶圆背面，缓解布线拥塞、提升能效。在此创新基础之上，全新晶体管架构、更低电阻互连、优化热特性以及DTCO改进，让英特尔18A‑P在各类工作负载下，同时实现频率与能效的显著提升。

全新方案：夯实工艺底层能力

英特尔18A‑P拓展RibbonFET器件选型，提供多款面向不同设计目标的全新器件，同时兼顾低功耗设计与高性能计算设计的工艺需求。全新低功耗W1、W1.5器件拥有更低电容，降低晶体管开关所需能耗，为功耗敏感型设计提供更大设计自由度。在高性能产品线，18A‑P引入搭载Power Boost技术的W3P器件。这类高性能接触结构，能够让晶体管运行速度提升10%以上，且不会增加开关带来的电气负载，在保障能效的前提下提升性能。

依托PowerVia背面供电，Power Boost的双接触架构依靠超低电阻接触提升晶体管性能。该架构同时提供传统正面接触与直接背面接触，在不增大晶体管面积与电容的前提下降低电阻、提升驱动电流。

对比英特尔18A，该全新架构将NMOS器件外部电阻降低约20%，PMOS器件外部电阻降低约12%，同等电容条件下实现更高驱动电流与工作频率。因此Power Boost可以帮助设计人员在相同硅片面积上挖掘更高性能，同时优化功耗受限、性能敏感类设计的能效。

英特尔18A‑P提供全新低功耗W1、W1.5器件，以及搭载Power Boost的高性能W3P器件。

英特尔18A‑P还提供更多阈值电压（VT）选型，进一步拓宽设计自由度。该工艺在原有低压、超低压选型之间新增一组中间逻辑阈值电压，对性能‑功耗之间的权衡实现更精细的控制。同时工艺偏差角（skew corners）收紧约33%。上述改进，让晶体管在不同制造条件下的行为更可预测，设计人员可以更精准调优性能与功耗，减少保守设计余量的使用。

核心结论：多维度获得可量化提升

上述工艺改进，在器件与模块层面均带来可量化的性能增益。采用业界标准ARM内核子模块测试，英特尔18A‑P对比18A，同等功耗下性能提升超9%；从另一维度看，同等速度下功耗降低超18%。

基于标准处理器内核测试模块，英特尔18A‑P可以在功耗不变的条件下实现更高运行速度。

性能提升来源于全部工艺增强要素的综合作用，包括更灵活的设计能力、扩展的器件选型、晶体管开关速度的固有提升。在英特尔18A‑P上，得益于NMOS、PMOS器件驱动电流同步提升，电路级开关速度提升约12%。对比英特尔18A，NMOS驱动电流提升约5%，PMOS驱动电流提升约16%。两项提升来自Power Boost架构的超低电阻接触；PMOS额外增益则来自增强型应变工程。互连层优化进一步拉高电路整体工作频率：关键性能布线层的通孔电阻降低10%‑30%，金属偏移结构提升全设计链路的信号传输效率。多重改进结合，帮助客户在不增加功耗预算的前提下实现更高性能。

重要的是，全部性能提升的同时，器件可靠性与18A持平甚至有所改善。英特尔18A‑P通过缓解负偏置温度不稳定性（NBTI）退化，提升PMOS长期可靠性，栅氧化层与热载流子可靠性依旧维持较高水平。这些可靠性指标衡量晶体管材料与绝缘层承受长期工作应力的能力，全部与英特尔18A的目标保持一致。

热管理优化，保障持续高性能输出

计算工作负载的压力持续提升，热管理对系统整体性能同样至关重要。AI训练、推理、高性能计算（HPC）以及现代数据中心应用，往往会长时间高负载运行，高效散热是持续输出峰值性能的必要条件。

在英特尔18A已有的热创新基础上，18A‑P借助材料升级与EDA驱动的先进热解决方案，进一步提升散热能力。18A‑P将键合堆栈热导率提升50%，整套堆栈热阻整体改善20‑40%。该工艺能够更好地满足下一代AI、HPC、云工作负载对性能与功耗密度的需求，帮助客户在严苛工作条件下稳定维持峰值性能。

面向制造效率设计

背面供电这类先进芯片技术，会提升制造复杂度。英特尔18A‑P的设计兼顾技术创新与成本效率。它沿用与18A完全一致的互连堆栈，底层金属层依旧采用极紫外（EUV）光刻，降低正面工艺复杂度。以上优势抵消背面工艺带来的额外成本，让客户无需采用全新设计平台，即可获得更高性能与更优能效。

面向未来创新的技术底座

英特尔18A‑P是18A工艺家族首款性能增强节点，代表英特尔持续迭代工艺的技术路线。展望未来，英特尔晶圆代工厂计划持续拓展18A产品平台，推出更多衍生版本以及下一代工艺，包含英特尔18A‑PT与英特尔14A。

AI、云计算、边缘计算与终端计算，都需要在固定功耗预算内实现更强能力。英特尔18A‑P为客户提供一条可行路径：在下一代产品中延续已有的18A设计投入，同时实现更强能力、更高能效、更快上市速度。