mercredi, 17 juillet 2024

Intel dévoile des substrats en verre pour puces afin de faire progresser la loi de Moore

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Intel a déclaré avoir réalisé une percée substantielle dans l’avancement des substrats en verre pour les emballages sophistiqués de nouvelle génération dans le but de rester dans le passé de Moore. Loi.

Le grand fabricant de puces a déclaré que cette étape importante allait redéfinir les limites de la mise à l’échelle des transistors, permettant la réalisation d’applications centrées sur les données et favorisant l’amélioration de la loi de Moore, qui prédit que le nombre de transistors sur un la puce doublera tous les deux ans. Intel a déclaré qu’il devrait être en mesure de passer aux substrats en verre d’ici la fin de la décennie. L’entreprise a fait cette déclaration avant sa conférence Intel Innovation 2023 à San Jose, en Californie, aujourd’hui.

La technologie des puces a beaucoup progressé au cours des six dernières années. grâce à ce résultat doublé. En 1971, le tout premier microprocesseur d’Intel comptait 2 300 transistors. Aujourd’hui, les puces phares de l’entreprise comptent plus de 100 milliards de transistors. Une grande partie de ce doublement provient de la miniaturisation de la largeur entre les circuits à puce. Ce type de progrès a ralenti, car les couches de puces se situent désormais au niveau atomique.

Intel est donc à la recherche d’autres moyens de conserver la technologie des puces sur le tapis roulant de la loi de Moore. Et il a trouvé, de manière assez inhabituelle, une méthode plus avancée en produisant des boîtiers de puces de plus en plus grands, plutôt que des boîtiers de plus en plus petits.

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Zone de puce %plus grande au sein d’un ensemble afin qu’Intel puisse intégrer plus de puces dans un seul plan électrique. D’ici la fin des années, Intel prévoit que 30 000 milliards de transistors seront conditionnés sur un substrat de verre avec d’autres innovations telles que l’empilement 3D de puces, a déclaré Rahul Manepalli, membre d’Intel et directeur de l’ingénierie des modules de substrat, dans une instruction de presse. « Nous retirons notre technologie de substrat à noyau de verre, où nous constatons que le substrat à noyau de verre apporte une évolutivité continue des fonctions », a-t-il déclaré. « Cela nous permet de faire des choses qu’un bundle organique ne peut pas faire. Cela nous permet d’améliorer la fourniture d’énergie à ces puces énergivores, centrées sur l’IA et les données. Cela nous permet d’effectuer une signalisation d’E/S à haute vitesse qui n’est pas nécessaire. » possible dans des faisceaux naturels, en particulier lorsque vous accédez à ces commutateurs avec une fréquence extrêmement élevée avec des exigences de perte très faibles. « Manepalli a déclaré que cela permettait des rendements de production élevés et de faibles dépenses. Les substrats en verre constitueront une option supplémentaire pour une connectivité plus rapide et meilleure, ainsi que d’autres améliorations telles que l’emballage des produits en 3D. Historique de l’emballage des produits à puce Intel prototype la technologie des substrats en verre depuis une décennie ou plus. Des années 1970 aux années 1990, les premiers microprocesseurs

utilisaient des faisceaux de fils de connexion. Le marché a fait une transition vers les épingles en céramique pour les plans.

Puis sont venues les gammes de grilles à billes à puces retournées organiques (BGA). Les solutions sans plomb et sans halogène sont apparues au début des années 2000. Intel tente désormais de charger plus de puces dans un seul plan. Mais il y a des limites à la technologie des emballages naturels. Aujourd’hui, les packages de puces sont de plus en plus gros et l’IA répond au besoin de plus d’efficacité. « Nous sommes à un point d’inflexion », a-t-il déclaré.

« Nous constatons que les substrats à âme de verre permettent des améliorations substantielles aux propriétés électriques et mécaniques résidentielles ou commerciales.

Nous avons en fait révélé à travers quelques-unes de nos études internes que nous pouvons réellement améliorer à 10 fois ou plus la densité totale dans un noyau de verre par rapport à un noyau naturel. « Intel a récemment déployé de nombreuses astuces pour améliorer les affiliations entre les puces. Il s’agit de regrouper plusieurs puces dans un seul boîtier électronique. Manepalli indique qu’Intel commercialise sa technologie d’interconnexion multi-puces actuelle depuis 2017. La société l’a fait passer d’un pas de puce de 55 microns dans ses usines à 45 microns et 36 microns. Intel s’appuie également sur son innovation 2,5 D depuis 2019,

et met en œuvre sa technologie d’empilement de puces 3D Foveros pour les boîtiers de puces. Avantages des substrats en verre Intel fabriquera des substrats en verre pour ses puces d’ici la fin de 2030. Les puces d’aujourd’hui reposent sur des substrats qui les relient à un circuit imprimé plus grand, appelé carte mère. Les interconnexions en cuivre sont généralement utilisées pour relier électriquement une puce à la carte mère. Intel a trouvé une méthode pour le faire plus rapidement avec le verre. Au cours de la dernière décennie, Intel a mené des recherches sur le verre. Et au cours des trois dernières années et demie, l’entreprise a en fait effectué une « recherche de chemin » accélérée pour donner vie à un produit. Et elle a en fait intégré cet effort dans une usine de R&D à Chandler, en Arizona, alimentée par un investissement financier d’un milliard de dollars dans la transformation du verre. Intel a en fait travaillé en étroite collaboration avec des partenaires en matière d’équipements, de produits et de produits chimiques semi-conducteurs. Manepalli a déclaré qu’Intel possède plus de 600 innovations dans le domaine associé aux substrats et à la technologie du verre. « , a déclaré Manepalli. Par rapport aux substrats organiques conventionnels, les substrats en verre offrent une myriade d’avantages

, notamment une planéité ultra-faible, une stabilité thermique et mécanique améliorée et une densité d’interconnexion nettement plus élevée. Ces maisons uniques permettent aux architectes de puces de développer des ensembles de puces haute densité et hautes performances spécialement créés pour les charges de travail gourmandes en données, telles que l’intelligence artificielle (IA). Les substrats en verre présentent de nombreux avantages, notamment la capacité de résister à des niveaux de température plus élevés, une distorsion du motif 50 % en moins, une planéité ultra-faible pour une profondeur de champ améliorée tout au long de la lithographie et une stabilité dimensionnelle extraordinaire, permettant une couche serrée à- superposition d’interconnexion de couches. Ces propriétés résidentielles ou commerciales distinctives permettent de décupler la densité d’interconnexion sur les substrats en verre. De plus, les propriétés mécaniques améliorées du verre permettent le développement de boîtiers ultra-larges avec des rendements d’assemblage élevés. Intel a déclaré qu’il était sur la bonne voie pour présenter des solutions détaillées de substrats en verre sur le marché dans la seconde moitié de cette décennie, garantissant ainsi le maintien de la loi de Moore bien au-delà de 2030. Hamid Azimi, spécialiste du verre chez Intel, approche des limites. À mesure que le besoin d’un ordinateur plus puissant augmente et que l’industrie des semi-conducteurs entre dans une ère hétérogène qui utilise de nombreux « chiplets

 » dans un boîtier, des améliorations en matière d’indication de la vitesse, de fourniture de puissance, de règles de conception et de stabilité des substrats du boîtier seront vitales. Le marché des semi-conducteurs se rapproche des limites de la mise à l’échelle des transistors

sur des boîtiers en silicium utilisant

des matériaux organiques.

Ces matériaux souffrent de limitations telles qu’une consommation d’énergie accrue, un rétrécissement et une déformation. En conséquence, la mise à l’échelle des transistors devient de plus en plus difficile. Les substrats en verre constituent une option réalisable et vitale pour la prochaine génération de semi-conducteurs, faisant ainsi progresser le marché. Les substrats en verre ont des caractéristiques mécaniques, physiques et optiques supérieures, ce qui les rend importants pour améliorer la vitesse de signalisation, l’acheminement de l’énergie, les directives de conception et la stabilité du substrat. Intel apporte d’énormes changements à la méthode de fabrication des puces dans des usines multimilliardaires. Ces logements permettent de connecter davantage de transistors au sein d’un faisceau, facilitant ainsi une meilleure mise à l’échelle et permettant l’assemblage de complexes de chipsets plus grands, appelés « système en boîtier 

 », par rapport aux substrats organiques existants. Les architectes de puces peuvent désormais réaliser des gains d’efficacité et de densité plus élevés dans un encombrement réduit, offrant une plus grande flexibilité, un coût général inférieur et une consommation d’énergie minimisée. Les applications préliminaires pour les substrats en verre se concentreront sur les endroits où leurs avantages peuvent être maximisés, tels que les centres de données, l’IA et les charges de travail graphiques intensives qui nécessitent des packages d’aspect plus gros et des capacités de vitesse plus élevées, a déclaré Intel. La tolérance des substrats en verre à des températures plus élevées offre aux concepteurs de puces une flexibilité dans la spécification des directives de conception pour l’acheminement de l’énergie et le routage des signaux. Cette polyvalence permet la combinaison transparente d’interconnexions optiques et l’incorporation d’inductances et de

condensateurs dans le verre pendant le traitement à haute température. Grâce à ces propriétés uniques, une densité adjacente 10 fois supérieure est possible sur les substrats en verre. De plus, les propriétés mécaniques améliorées du verre, résidentielles ou commerciales, permettent des emballages de très grande taille avec des rendements d’assemblage très élevés. Cela pourrait amener l’industrie à mieux atteindre son objectif de mettre à l’échelle un billion de transistors sur un boîtier d’ici 2030. Intel a en fait consacré plus d’une décennie à étudier et à examiner la fiabilité des substrats en verre en remplacement des substrats naturels. L’entreprise a une riche histoire en matière de

développements dans la technologie de l’emballage, notamment en dirigeant le passage du marché des emballages en céramique aux emballages naturels et en étant pionnière dans les faisceaux halogènes et sans plomb. La maîtrise d’Intel dans les technologies avancées d’emballage de produits de puces embarquées et d’empilement 3D actif a permis de développer toute une communauté de fournisseurs d’équipements, de produits chimiques et de matériaux, en plus des fabricants de substrats.

L’avenir Un modèle de puce avec un substrat de verre. Pour l’avenir, les substrats en verre d’Intel, leaders du secteur pour les emballages innovants, combinés aux avancées actuelles dans les technologies PowerVia et RibbonFET, montrent l’engagement de l’entreprise à repousser les limites de l’innovation informatique au-delà du nœud de procédure Intel 18A. Intel poursuit sans relâche sa quête d’atteindre

1 000 milliards de transistors dans un faisceau d’ici 2030, et son développement continu dans des emballages innovants, constitués de substrats de verre, jouera un rôle essentiel dans la reconnaissance de cet objectif ambitieux. En résumé, il a déclaré que le verre offre en conséquence des tolérances de température plus élevées et une densité d’interconnexion plus élevée. Les substrats en verre ont une planéité ultra-faible, ce qui permet une bien meilleure capture d’image. Intel peut créer des threads plus fins grâce à une densité d’interconnexion 10 fois supérieure et déposer ces interconnexions du bas du bundle vers une autre puce. La polyvalence du style, la fourniture de puissance et le routage du signal deviennent plus simples. Le verre peut également se connecter plus rapidement aux équipements optiques. Intel en comprendra davantage sur les coûts au cours de la seconde moitié de la décennie, mais Manepalli a déclaré que l’entreprise prévoit qu’elle aura moins de couches sur chaque puce et des coûts inférieurs en conséquence.

Tous les problèmes n’ont pas encore été résolus, a-t-il déclaré, mais Intel est convaincu qu’il aura la capacité de les surmonter. Le credo de GamesBeat lorsqu’il couvre l’industrie du jeu vidéo est « là où l’enthousiasme rencontre le service ». Qu’est-ce que cela indique ? Nous voulons vous dire à quel point l’actualité est importante pour vous, non seulement en tant que décideur dans un studio de jeux vidéo, mais aussi en tant que fan de jeux. Que vous lisiez nos courts articles, écoutiez nos podcasts ou visionniez nos vidéos, GamesBeat vous aidera à découvrir le marché et à prendre plaisir à y interagir.

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