تعتبر تقنية Powervia من Intel ابتكارًا رئيسيًا في أساليب إمدادات الطاقة التقليدية ، ومن المتوقع أن يتم إنتاجها بالجملة على عقدة عملية Intel 20A في النصف الأول من عام 2024. تعتبر هذه التكنولوجيا استمرارًا مهمًا لقانون مور.يتم تنفيذ عملية التطوير الخاصة بها بشكل مستقل عن ترانزستورات RibbonFet لضمان استخدام Powervia بشكل فعال في إنتاج رقاقة عملية Intel 20A و 18A.من خلال الاختبار الواسع وتصحيح الأخطاء في Powervia على عقد الاختبار الداخلي ، أكدت Intel دورها الهام في تحسين كفاءة الرقاقة.يتجاوز معدل استخدام الوحدة 90 ٪ ، ويمكن أن يعزز تقنية انكماش الترانزستور بشكل كبير ويساعد شركات تصميم الرقائق على تحسين منتجاتها.الأداء وكفاءة الطاقة.
تعتقد Intel أن تقنية Powervia هي علامة فارقة أخرى بعد Finfet.على الرغم من أن RibbonFet قد لا تتمتع بميزة مطلقة على تقنيات Gaafet المتنافسة ، إلا أن تقدم Powervia واضح.لا تتوقع الصناعة أن تنشر TSMC تقنية مماثلة قبل عقد N2P في أواخر عام 2026 أو أوائل عام 2027. Powervia مقرف مع الابتكارات التكنولوجية السابقة لـ Intel مثل السيليكون المتوترة ، والبوابات المعدنية عالية K ، وترانزستورات Finfet ، مما يعكس استمرار قيادة Intel في تكنولوجيا الترميز في تقنية الترميز..
تجدر الإشارة إلى أن إطلاق العقد في عملية 20A و 18A من Intel لن يخدم فقط تقدم منتجات Intel الخاصة ، ولكن سيكون له تأثير عميق على صناعة الرقائق بأكملها وخدمات Intel's Foundry.يمثل هذا وصول Intel الرسمي لعصر Angstrom ويفتح فصلًا جديدًا في تقنية الرقائق.
ظهرت شبكة إمدادات الطاقة الخلفية (BS-PDN) ، باعتبارها واحدة من التقنيات الأساسية لـ Powervia ، بهدوء في صناعة تصنيع الرقائق على غرار تقنية EUV ، وتعتبر أساسًا للاستمرار في تعزيز تطوير العقد الدقيقة.من المراحل المبكرة من تصنيع الرقائق ، يتطلب بناء شبكة توصيل الطاقة تحكمًا دقيقًا ، بدءًا من حفر الطبقة السفلية للترانزستور إلى مصدر الطاقة على الطبقة العليا.تتطلب هذه العملية دعم الأدوات ذات الدقة العالية مثل EUV وتكنولوجيا التعرض المتعددة.هذا البناء المعقد والدقيق هو الذي يجعل تصنيع الرقائق عملية باهظة الثمن ومعقدة ، ولكنه أيضًا مفتاح تحسين أداء الرقاقة وكفاءته.
على هذا الأساس ، من خلال بناء طبقات معدنية متعددة ، يمكن أن تنتقل الإلكترونات بفعالية بين الترانزستورات لتوفير الطاقة المطلوبة والإشارات إلى أجزاء مختلفة من الشريحة.تشبه Intel عملية صنع البيتزا ، وعلى الرغم من أنها قد تبدو بسيطة بعض الشيء ، فإن الاستعارة يصور بوضوح تعقيد تصنيع الرقائق.مع تقدم التكنولوجيا ، غالبًا ما تحتوي المعالجات الحديثة عالية الأداء على ما يصل إلى 10 إلى 20 طبقة معدنية ، وبمجرد تصنيع الشريحة ، غالبًافي الأعلى..تتمثل ميزة هذا التصميم في هذا التصميم في أنه من الأسهل تصحيح الشريحة وتبريدها ، ولكنها تجلب أيضًا العديد من التحديات لمصدر الطاقة الأمامي.
تم تقديم Powervia لمعالجة هذه التحديات.من خلال فصل شبكات نقل الإشارة ونقل الطاقة وبناء شبكة إمدادات الطاقة في الجزء الخلفي من الشريحة ، تبسط Powervia بنية الشريحة بشكل كبير ويجعل من الممكن تحسين أداء الرقاقة.الفائدة المباشرة لطريقة تزويد الطاقة الخلفية هذه هي أنه لا يريح قواعد تصميم الطبقة المعدنية فحسب ، ويحسن درجة حرية التصميم ، ولكنه يبطئ أيضًا تأثير التدوير الأشعة تحت الحمراء ، يحسن كفاءة نقل الطاقة في الشريحة ، ويزيل التداخل، وبالتالي يحل مشكلة البيانات عن عنق الزجاجة المترابط التي ابتليت بها الصناعة لمدة عقد.
بالطبع ، يواجه تنفيذ تقنية Powervia أيضًا تحدياتها.نظرًا لأن طبقة الترانزستور موجودة تقريبًا في منتصف الشريحة بدلاً من النهاية ، فإن أدوات التصحيح التقليدية لا يمكنها الوصول مباشرة إلى طبقة الترانزستور للاختبار.يوجد الآن حوالي 15 طبقة من خطوط الإشارة بين طبقة الترانزستور وطبقة تبديد الحرارة.هذا التحدي ، على الرغم من شاقة ، لا يمكن التغلب عليه.نجحت Intel في التحقق من فعالية عمليات التصحيح هذه من خلال تصميم بعض العيوب التي يمكن التحكم فيها واستخدام أداة تصحيح الأخطاء Powervia الخاصة بها.في الوقت نفسه ، فإن التكنولوجيا اللازمة لبناء طبقة الطاقة على ظهر الشريحة غير مسبوقة أيضًا.فهو يزيد من تعقيد عملية التصنيع وإمكانية وجود أخطاء.ومع ذلك ، قامت Intel بتحسين استقرار وموثوقية عملية التصنيع باستخدام رقائق الناقل وتكنولوجيا TSV..
أخيرًا ، أكدت Intel نجاح تقنية Powervia من خلال رمز رقاقة اختبار "Blue Sky Creek".على الرغم من أن Powervia لديها مخاطر تنفيذ تقنية أعلى ، من خلال الجمع بينها وعملية Intel 4 والاستفادة من تقنية EUV ، أظهرت Intel مزايا كبيرة من Powervia في تحسين استخدام الوحدة ، وتقليل جهد النظام الأساسي ، وزيادة كفاءة التردد ، في حين يوضح تبديدها الحراري الجيدصفات.هذه السلسلة من نتائج الاختبار لا تثبت فقط جدوى تقنية Powervia ، ولكنها توضح أيضًا إمكاناتها الهائلة في تطورات تقنية الرقائق المستقبلية.