אינטל הכריזה על טכנולוגיית ההולכה החשמלית PowerVia

6 יוני, 2023

תהליך הייצור החדש מפריד בין קווי אספקת המתח עבור הטרנזיסטורים ובין קווי הולכת המידע בין הטרנזיסטורים, ומשפר את הביצועים ואת צפיפות השבב. החל מ-2024 הטכנולוגיה תהיה זמינה גם ללקוחות שירותי הייצור של אינטל

חברת אינטל (Intel) פיתחה תהליך ייצור חדש המאפשר להפריד בין קווי אספקת המתח עבור הטרנזיסטורים ובין קווי הולכת המידע, באופן המאפשר לשפר את ביצועי השבב ולהגדיל את מספר הטרנזיסטורים בשטח נתון. הממצאים על ביצועי הטכנולוגיה החדשה, בשם PowerVia, יוצגו בכנס VLSI שייערך בקיוטו, יפן, ב-11-16 ביוני 2023. טכנולוגיית PowerVia מתמודדת עם אחד מהאתגרים הקשים בייצור שבבים גדולים: כיצד לקשר בין כל הטרנזיסטורים בשבב ולהביא אליהם מתח חשמלי.

הריבוי במספר הטרנזיסטורים דורש להביא הרבה מקורות מתח אל השבב, ולעתים השטח שקווי הכוח מכסים מגיע לכ-20% משטח השבב כולו. במקביל, המורכבות של הרכיבים דורשת לייצר מארג מסובך של קישורים בין הטרנזיסטורים, אשר צריך לתמרן בין קווי המתח גם באופן שימנע הפרעות אלקטרומגנטיות. שיטת הייצור המסורתית היא הדרגתית: מייצרים שכבות של מוליכים חשמליים, מעליהן מייצרים את שכבת טרנזיסטורי הסיליקון, ובשלב הסופי הופכים את השבב ומקשרים את הטרנזיסטורים הרלוונטיים אל ממשקי הכניסה, היציאה ואספקת המתח של השבב.

בתמונה למעלה: ארבעת השלבים המרכזיים בייצור שבבי PowerVia

טכנולוגיית PowerVia מבוססת על הפרדת שתי שכבות המוליכים החשמליים, ובניית מעין סנדוויץ', שבצידו האחד יש מוליכים להובלת האותות החשמליים, במרכזו שכבת הסיליקון של הטרנזיסטורים, ובצידו השני שכבת מוליכי מקורות הכוח לשבב. אינטל הודיעה שהטכנולוגיה מגדילה ביותר מ-5% את תדר העבודה של המעבד, ביותר מ-90% את צפיפותו הכוללת ובכ-30% את צריכת האנרגיה שלו. בנוסף, מתקבל שיפור באיכות המידע (Signal Integrity) עקב הפחתה בתופעות ההפרעות האלקטרומגנטיות, היכולת לפרוס את קווי ההולכה בצורה טובה יותר ושימוש בקווי מתח עבים יותר ולכן בעלי איכות הפצת אנרגיה טובה יותר.

האתגר הקשה ביותר: בדיקת תקינות השבב

החברה הודיעה שהיא הצליחה להתגבר על הקושי הגדול ביותר בתהליך ייצור "הסנדוויץ'": כיצד לבדוק את השבב לאחר הייצור. אומנם לא נמסרו פרטים על שיטת הבדיקה, אולם אינטל דיווחה שהיא ייצרה שבב בדיקה בשם Blue Sky Creek הכולל את מעבד Meteor Lake בגרסת Efficient-core אשר ייצא בקרוב לשוק. בשבב הזה הוטמעו תקלות סמויות שצוות הבדיקה לא ידע על קיומן, אבל הוא הצליח לאתן את כולן.

אינטל מתכננת לייצר את מעבדי Arrow Lake החדשים בטכנולוגיית PowerVia. המעבדים האלה מיועדים למחשבי PC ומתוכננים לצאת לשוק במהלך 2024. הם ייוצרו בתהליך Intel 20A, אשר כולל את טרנזיסטורי RibbonFET של אינטל, שהם טרנזיסטורים תלת-מימדיים הבנויים במתכונת של Gate All Around. במקביל, הטכנולוגיה תשולב במערך הטכנולוגיות שיינתנו ללקוחות על-ידי חטיבת שירותי הייצור של אינטל (IFS). במהלך 2024, הטכנולוגיה תשולב בפורטפוליו הפתרונות של IFS גם עבור התהליך המתקדם יותר, Intel 18A.

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , רכיבים ופתרונות אלקטרוניים

פורסם בתגיות: INTEL , אינטל , סמיקונדקטורס , שבבים