فناوری Powervia Intel یک نوآوری اساسی در روش های سنتی منبع تغذیه تراشه است و انتظار می رود در نیمه اول سال 2024 در گره فرآیند Intel 20A تولید شود. این فناوری به عنوان یک ادامه مهم قانون مور در نظر گرفته می شود.روند توسعه آن به طور مستقل از ترانزیستورهای Ribbonfet انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که از Powervia می توان به طور مؤثر در تولید تراشه فرآیند Intel 20A و 18A استفاده کرد.اینتل از طریق آزمایش گسترده و اشکال زدایی Powervia در گره های آزمایش داخلی ، نقش قابل توجهی در بهبود کارآیی تراشه را تأیید کرده است.نرخ استفاده از واحد بیش از 90 ٪ است و می تواند به طور قابل توجهی فناوری انقباض ترانزیستور را ارتقا داده و به شرکت های طراحی تراشه کمک کند تا محصولات خود را بهبود بخشند.عملکرد و بهره وری انرژی.
اینتل معتقد است که فناوری Powervia یکی دیگر از نقاط عطف بعد از Finfet است.در حالی که ممکن است Ribbonfet از مزیت مطلق نسبت به فن آوری های GAAFET رقیب برخوردار نباشد ، سرب Powervia مشخص است.این صنعت انتظار ندارد که TSMC قبل از گره های N2P در اواخر سال 2026 یا اوایل سال 2027 ، فناوری مشابهی را مستقر کند. Powervia با نوآوری های فناوری گذشته اینتل مانند سیلیکون پر فشار ، دروازه های فلزی K و ترانزیستورهای فینفت ، منعکس شده است و منعکس کننده ادامه رهبری اینتل در نوآوری فناوری تراشه است.بشر
شایان ذکر است که راه اندازی گره های فرآیند 20A و 18A اینتل نه تنها به پیشرفت محصولات خود اینتل خدمت می کند بلکه تأثیر عمیقی بر کل صنعت تراشه و خدمات ریخته گری اینتل نیز خواهد گذاشت.این نشانگر ورود رسمی اینتل به دوره آنگستروم است و فصل جدیدی از فناوری تراشه را باز می کند.
شبکه منبع تغذیه پشتی (BS-PDN) ، به عنوان یکی از فناوری های اصلی Powervia ، بی سر و صدا در صنعت تولید تراشه شبیه به فناوری EUV ظاهر شده است و به عنوان پایه ای برای ادامه توسعه گره های فرآیند ظریف تر در نظر گرفته می شود.از اولین مراحل تولید تراشه ، ساخت شبکه تحویل برق نیاز به کنترل دقیق دارد و از آن شروع می شود تا از لایه پایین ترانزیستور گرفته تا منبع تغذیه در لایه بالایی.این فرآیند به پشتیبانی از ابزارهای با دقت بالا مانند EUV و فناوری قرار گرفتن در معرض چندگانه نیاز دارد.این ساخت و ساز پیچیده و دقیق است که تولید تراشه را به یک فرآیند گران و پیچیده تبدیل می کند ، اما همچنین کلید اصلی بهبود عملکرد و کارآیی تراشه است.
بر این اساس ، از طریق ساخت لایه های فلزی متعدد ، الکترون ها می توانند به طور موثری بین ترانزیستورها منتقل شوند تا قدرت و سیگنال های مورد نیاز را به قسمت های مختلف تراشه ارائه دهند.اینتل روند ساخت پیتزا را تشبیه می کند ، و اگرچه ممکن است کمی ساده به نظر برسد ، استعاره به وضوح پیچیدگی تولید تراشه را به تصویر می کشد.با پیشرفت فناوری ، پردازنده های مدرن با کارایی بالا اغلب حاوی 10 تا 20 لایه فلزی هستند و پس از تولید تراشه ، تراشه اغلب به گونه ای چرخانده می شود تا رابط های قدرت و داده در پایین تراشه و ترانزیستورها قرار بگیرند.در بالا هستندبشرمزیت این طراحی تراشه Flip این است که اشکال زدایی و خنک کردن تراشه آسان است ، اما چالش های بسیاری را نیز به منبع تغذیه جلوی آن می بخشد.
Powervia برای رسیدگی به این چالش ها معرفی شد.Powervia با جدا کردن شبکه های انتقال سیگنال و برق و ایجاد شبکه منبع تغذیه در پشت تراشه ، ساختار تراشه را تا حد زیادی ساده می کند و باعث بهبود عملکرد تراشه می شود.مزیت مستقیم این روش منبع تغذیه پشتی این است که نه تنها قوانین طراحی لایه فلزی را آرام می کند و میزان آزادی طراحی را بهبود می بخشد ، بلکه اثر افتادگی IR را نیز کند می کند ، باعث افزایش بازده انتقال قدرت تراشه می شود ، تداخل را از بین می برد.، و بنابراین مشکل داده ها مشکل تنگنای اتصال را که صنعت را برای یک دهه گرفتار کرده است ، حل می کند.
البته اجرای فناوری Powervia نیز با چالش های خاص خود روبرو است.از آنجا که لایه ترانزیستور تقریباً در وسط تراشه قرار دارد و نه در پایان ، ابزارهای سنتی اشکال زدایی نمی توانند به طور مستقیم به لایه ترانزیستور برای آزمایش دسترسی پیدا کنند.اکنون حدود 15 لایه خط سیگنال بین لایه ترانزیستور و لایه اتلاف گرما وجود دارد.این چالش ، در حالی که دلهره آور است ، غیرقابل تحمل نیست.اینتل با طراحی برخی از نقص های قابل کنترل و استفاده از ابزار اشکال زدایی Powervia خود با موفقیت اثربخشی این فرآیندهای اشکال زدایی را تأیید کرد.در عین حال ، فناوری ساخت لایه برق در پشت تراشه نیز بی سابقه است.این پیچیدگی فرآیند تولید و احتمال خطا را افزایش می دهد.با این حال ، اینتل با استفاده از ویفرهای حامل و فناوری TSV ، ثبات و قابلیت اطمینان فرآیند تولید را بهبود بخشیده است.بشر
سرانجام ، اینتل موفقیت فن آوری Powervia را از طریق یک تراشه آزمایشی با نام "Blue Sky Creek" تأیید کرد.اگرچه Powervia خطرات اجرای فنی بالاتری دارد ، اما با ترکیب آن با فرآیند Intel 4 و استفاده از فناوری EUV ، اینتل مزایای قابل توجهی از Powervia در بهبود استفاده از واحد ، کاهش ولتاژ پلتفرم و افزایش راندمان فرکانس را نشان داده است ، در حالی که نشان دهنده افزایش گرمای خوب آن است.مشخصات.این سری از نتایج آزمایش نه تنها امکان سنجی فناوری Powervia را اثبات می کند ، بلکه پتانسیل عظیم آن را در پیشرفت های فناوری تراشه های آینده نشان می دهد.