Intels Powervia-teknologi er en vigtig innovation inden for traditionelle chip-strømforsyningsmetoder og forventes at blive masseproduceret på Intel 20A-procesknuden i første halvdel af 2024. Denne teknologi betragtes som en vigtig fortsættelse af Moores lov.Dens udviklingsproces udføres uafhængigt af båndfettransistorer for at sikre, at Powervia effektivt kan bruges i Intel 20A og 18A proceschipproduktion.Gennem omfattende test og fejlsøgning af powervia på interne testknudepunkter har Intel bekræftet sin betydelige rolle i forbedring af ChIP -effektiviteten.Enhedsudnyttelsesgraden overstiger 90%, og den kan markant fremme transistor krympningsteknologi og hjælpe chipdesignfirmaer med at forbedre deres produkter.præstation og energieffektivitet.
Intel mener, at Powervia -teknologi er en anden milepæl efter FinFet.Mens Ribbonfet muligvis ikke har en absolut fordel i forhold til konkurrerende Gaafet -teknologier, er Powervias føring klar.Branchen forventer ikke, at TSMC vil implementere lignende teknologi før N2P-knudepunkter i slutningen af 2026 eller begyndelsen af 2027. Powervia er sammenstillet med Intels tidligere teknologiske innovationer såsom anstrengt silicium, high-k metal porte og finfet-transistorer, der reflekterer Intels fortsatte ledelse inden for chip-teknologi innovation.
Det er værd at nævne, at lanceringen af Intels 20A- og 18A -procesnoder ikke kun vil tjene fremme af Intels egne produkter, men også vil have en dybtgående indflydelse på hele chipindustrien og Intels støberi -tjenester.Dette markerer Intels officielle ankomst af Angstrom -æraen og åbner et nyt kapitel i Chip Technology.
Backside Power Supply Network (BS-PDN), som en af kerneteknologierne i Powervia, er roligt fremkommet i chipfremstillingsindustrien svarende til EUV-teknologi og betragtes som grundlag for at fortsætte med at fremme udviklingen af finere procesnoder.Fra de tidligste stadier af chipfremstilling kræver konstruktionen af strømforsyningsnetværket præcis kontrol, startende fra ætsning af det nederste lag af transistoren til strømforsyningen på det øverste lag.Denne proces kræver støtte fra værktøjer med høj præcision, såsom EUV og multiple eksponeringsteknologi.Det er denne komplekse og præcise konstruktion, der gør chipfremstilling til en dyr og kompliceret proces, men det er også nøglen til at forbedre chippræstation og effektivitet.
På dette grundlag kan elektroner gennem konstruktion af flere metallag overføres effektivt mellem transistorer for at tilvejebringe den krævede effekt og signaler til forskellige dele af chippen.Intel sammenligner processen med at fremstille pizza, og selvom den måske lyder lidt forenklet, skildrer metaforen levende med chipfremstillingens kompleksitet.Efterhånden som teknologien skrider frem, indeholder moderne højtydende processorer ofte så mange som 10 til 20 metallag, og når chippen først er fremstillet, bliver chippen ofte vendt over, så strøm- og databrænsefladerne er på bunden af chippen og transistorerneer på toppen..Fordelen ved dette flip-chip-design er, at det er lettere at fejlsøge og afkøle chippen, men det bringer også mange udfordringer til front-end strømforsyningen.
Powervia blev introduceret for at tackle disse udfordringer.Ved at adskille signal- og kraftoverførselsnetværk og bygge strømforsyningsnetværket på bagsiden af chippen forenkler Powervia i høj grad strukturens struktur og gør det muligt at forbedre chippræstation.Den direkte fordel ved denne bagside -strømforsyningsmetode er, at den ikke kun slapper af designreglerne i metallaget og forbedrer graden af designfrihed, men også bremser IR -droopeffekt, og løser således problemet med data om sammenkobling af flaskehalsproblemet, der har plaget branchen i et årti.
Naturligvis står implementeringen af Powervia -teknologi også over for sine egne udfordringer.Da transistorlaget er placeret omtrent midt i chippen snarere end i slutningen, kan traditionelle fejlfindingsværktøjer ikke direkte få adgang til transistorlaget til test.Nu er der ca. 15 lag signallinjer mellem transistorlaget og varmeafledningen.Selv om denne udfordring er skræmmende, er den ikke uovervindelige.Intel bekræftede med succes effektiviteten af disse debugging -processer ved at designe nogle kontrollerbare defekter og bruge sit eget PowerVia -fejlfindingsværktøj.På samme tid er teknologien til at bygge effektlaget på bagsiden af chippen også hidtil uset.Det øger kompleksiteten i fremstillingsprocessen og muligheden for fejl.Intel har imidlertid effektivt forbedret stabiliteten og pålideligheden af fremstillingsprocessen ved hjælp af bærerskiver og TSV -teknologi..
Endelig bekræftede Intel succesen med Powervia Technology gennem en testchip-kode-navngivet "Blue Sky Creek."Selvom Powervia har højere teknisk implementeringsrisici ved at kombinere den med Intel 4 -processen og udnytte EUV -teknologi, har Intel demonstreret de betydelige fordele ved PowerVia til forbedring af enhedsudnyttelsen, reduktion af platformspænding og øget frekvenseffektivitet, mens det også viser sin gode varmeafdelingegenskaber.Denne række testresultater beviser ikke kun gennemførligheden af Powervia -teknologi, men demonstrerer også dets enorme potentiale i fremtidige chip -teknologiske fremskridt.