在半导体制程技术不断推进的今天，晶背供电技术（Backside Power Distribution）成为了提升芯片性能的关键。本文将介绍并比较台积电（TSMC）和英特尔（Intel）在这一领域的最新发展。台积电计划在2026年下半年推出A16节点，与英特尔的18A-P节点时间相近。其中，A16节点最主要的技术创新就是Super Power Rail（SPR）。SPR是Backside Power Distribution的一种实现方式，那么它有什么特别之处呢？它与英特尔的Power Via制程又有什么不同？让我们来深入探讨一下。Backside Power Distribution概述Backside Power Distribution指的是将原本在晶圆正面的供电线路移到晶圆背后，可以直接为晶体管供电，无需经过晶圆正面的多层线路，从而大大降低芯片能耗。1.通过正面Metal层供电：从晶圆背后供电，但仍通过正面前几层金属导线。优点是制程简单，但晶体管密度提升有限。
2.晶体管侧面供电：从晶圆背后供电，但从晶体管侧面直接通电，不经过正面导线。比A方案能提升更多晶体管密度，但制程稍复杂。
3.晶背直通晶体管供电：从晶圆背后供电，直接通到晶体管。能最大程度提升晶体管密度，但制程最为复杂。
台积电的Super Power Rail（SPR）技术台积电在2024年7月18日的法说会上这样描述SPR："TSMC's SPR is innovative， best-in-class backside power delivery solution that is the first in the industry to incorporate a novel backside contact scheme to preserve gate density and device with flexibility."根据台积电公开的资料和Technology Symposium的图示，可以推测SPR很可能采用了C方案（晶背直通晶体管供电）。这种方法可以最大程度地提升性能和晶体管密度，但制程也最为复杂，风险相对较高。不过，考虑到台积电到2026年下半年还有两年时间，应该有足够的时间优化制程。
英特尔在2023年的多个活动中分享了他们对Backside Power Distribution（英特尔称之为PowerVia）的实施方案和时间表。相比台积电，英特尔选择在2025年的20A节点就引入PowerVia。为了避免在20A节点同时引入RibbonFET（即GAA）和PowerVia两项新技术导致调试过于困难，英特尔选择在Intel 4节点就开始测试PowerVia制程。这种做法的好处是可以将新技术开发的复杂度分解，逐个攻克。因此，英特尔的PowerVia合理地选择了相对不太复杂的晶体管侧面供电方式（B方案）。B方案的优势在于它能提供不错的性能改善，同时制程不会过于复杂，且有机会抢在台积电之前推出。然而，如果2026年下半年台积电推出性能更优的Super Power Rail，英特尔的短暂优势可能就会消失。因此，推测英特尔可能会在后续的14A节点更新PowerVia制程技术，以与台积电竞争。（英特尔官网也确认了他们将在14A节点搭载第二代PowerVia）
观察当前趋势，在2nm以后的先进制程发展中，为了解决微缩带来的漏电流问题，所有半导体厂商都引入了新的架构，如Nanosheet。同时，为了解决传统晶圆正面供电造成的高能耗和发热问题，各家也都选择在类似的节点引入Backside Power Distribution技术。然而，量产最终还是要看制程的性能与良率。决胜关键在于哪家半导体厂商能在制程复杂度、良率、性能和成本之间达到最佳平衡。Nanosheet和Backside Power Distribution的制程还将持续优化几代，然后再向下一代制程架构迈进。通过分析台积电和英特尔在晶背供电技术上的发展路线图和技术比较，可以看出，要做这种比较需要对先进制程有深入的了解，才能根据两家公司提供的文件，观察制程上的细微差异，进而更好地理解他们的制程技术、发展路线图和战略决策。因此，了解半导体的基础制程和当前先进制程的发展趋势是非常重要的基础知识。此外，理解半导体先进制程的制程控制技术架构，也能帮助我们更准确地判断不同公司的量产技术发展水平。https://www.tsmc.com/english/dedicatedFoundry/technology/logic/l_A16https://semiwiki.com/forum/index.php?threads/gaa-backside-power-delivery-and-the-secret-plan-of-intel-by-anastasia.20257/https://spectrum.ieee.org/backside-power-deliveryhttps://www.linkedin.com/pulse/tech-news-tsmc-intel-samsung-lead-backside-power-delivery-w9vzc/
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