Intelin PowerVia-tekniikka on merkittävä innovaatio perinteisissä siruvirtalähteissä, ja sen odotetaan olevan massatuotanto Intel 20A -prosessisolmussa vuoden 2024 ensimmäisellä puoliskolla. Tätä tekniikkaa pidetään Mooren lain tärkeänä jatkoa.Sen kehitysprosessi suoritetaan itsenäisesti nauhanruokatransistoreista sen varmistamiseksiPowerVIA: n laajan testauksen ja virheenkorjauksen avulla Intel on vahvistanut merkittävän roolinsa sirun tehokkuuden parantamisessa.Yksikön käyttöaste ylittää 90%, ja se voi merkittävästi edistää transistorin kutistumistekniikkaa ja auttaa sirujen suunnitteluyrityksiä parantamaan tuotteitaan.Suorituskyky ja energiatehokkuus.
Intel uskoo, että Powervia -tekniikka on toinen virstanpylväs Finfetin jälkeen.Vaikka Ribbonfetillä ei ehkä ole absoluuttista etua kilpaileviin Gaafet -tekniikoihin nähden, Powervian johto on selvä.Teollisuus ei odota, että TSMC ottaa käyttöön samanlaista tekniikkaa ennen N2P-solmuja vuoden 2026 lopulla tai vuoden 2027 alkupuolella.
On syytä mainita, että Intelin 20A- ja 18A -prosessisolmujen lanseeraus ei vain palvele Intelin omien tuotteiden etenemistä, vaan niillä on myös syvällinen vaikutus koko siruteollisuuteen ja Intelin valimopalveluihin.Tämä merkitsee Intelin Angstrom -aikakauden virallista saapumista ja avaa uuden luvun ChIP -tekniikassa.
Backside Power Supply Network (BS-PDN), joka on yksi Powervian ydintekniikoista, on syntynyt hiljaa sirujen valmistusteollisuudessa, joka on samanlainen kuin EUV-tekniikka, ja sitä pidetään perustana hienompien prosessisolmujen kehittämisen edistämiselle.Sirunvalmistuksen varhaisimmista vaiheista tehonjakeluverkon rakentaminen vaatii tarkkaa ohjausta, joka alkaa transistorin alakerroksen etsaamisesta yläreunan virtalähteeseen.Tämä prosessi vaatii korkean tarkkuuden työkalujen, kuten EUV: n ja useita valotustekniikan, tukea.Juuri tämä monimutkainen ja tarkka rakenne tekee siruvalmistamisesta kalliiden ja monimutkaisen prosessin, mutta se on myös avain sirun suorituskyvyn ja tehokkuuden parantamiseen.
Tämän perusteella rakentamalla useita metallikerroksia, elektronit voidaan välittää tehokkaasti transistorien välillä vaaditun voiman ja signaalien tarjoamiseksi sirun eri osiin.Intel vertaa pizzan valmistusprosessia, ja vaikka se voi kuulostaa hieman yksinkertaiselta, metafora kuvaa elävästi siruvalmistuksen monimutkaisuutta.Teknologian edistyessä nykyaikaiset korkean suorituskyvyn prosessorit sisältävät usein jopa 10-20 metallikerrosta, ja kun siru on valmistettu, siru käännetään usein siten, että virta- ja datarajapinnat ovat sirun ja transistorien pohjassaovat päällä..Tämän kääntösuunta-suunnittelun etuna on, että siru on helpompaa, mutta se tuo myös monia haasteita käyttöliittymän virtalähteelle.
PowerVia otettiin käyttöön näiden haasteiden ratkaisemiseksi.Erottamalla signaali- ja virransiirtoverkot ja rakentamalla virtalähdeverkkoa sirun takaosaan, PowerVia yksinkertaistaa suuresti sirun rakennetta ja mahdollistaa sirun suorituskyvyn parantamisen.Tämän takaosan virransyöttömenetelmän suora hyöty on, että se ei vain rentouta metallikerroksen suunnittelusääntöjä ja parantaa suunnitteluvapauden astetta, vaan myös hidastaa IR -tiivistysvaikutusta, parantaa sirun voimansiirtotehokkuutta, eliminoi häiriöt, ja ratkaisee siten tietoongelman yhdistämisen pullonkaula -ongelman, joka on vaivannut teollisuutta vuosikymmenen ajan.
PowerVia -tekniikan toteuttaminen on tietysti myös omat haasteensa.Koska transistorikerros sijaitsee karkeasti sirun keskellä eikä lopussa, perinteiset virheenkorjaustyökalut eivät pääse suoraan transistorikerrokseen testausta varten.Nyt transistorikerroksen ja lämmön hajoamiskerroksen välillä on noin 15 kerrosta signaalilinjoja.Tämä haaste, vaikka pelottava, ei ole ylitsepääsemätön.Intel vahvisti onnistuneesti näiden virheenkorjausprosessien tehokkuuden suunnittelemalla joitain hallittavia vikoja ja käyttämällä omaa PowerVia -virheenkorjaustyökalua.Samaan aikaan myös ennennäkemätön tekniikka sirun takaosaan rakentaaksesi sirun takaosaan.Se lisää valmistusprosessin monimutkaisuutta ja virheiden mahdollisuutta.Intel on kuitenkin parantanut tehokkaasti valmistusprosessin stabiilisuutta ja luotettavuutta käyttämällä kantolaitteita ja TSV -tekniikkaa..
Lopuksi Intel vahvisti PowerVia-tekniikan menestyksen testisirun koodin nimellä "Blue Sky Creek".Vaikka PowerVialla on korkeammat tekniset toteutusriskit, yhdistämällä se Intel 4 -prosessiin ja hyödyntämällä EUV -tekniikkaa, Intel on osoittanut PowerVIA: n merkittäviä etuja yksikön hyödyntämisen parantamisessa, alustajännitteen vähentämisessä ja taajuuden tehokkuuden lisäämisessä, samalla kun se osoittaa myös sen hyvän lämmön hajoamisenominaisuudet.Tämä testitulossarja ei vain todista PowerVia -tekniikan toteutettavuutta, vaan myös osoittaa sen valtavan potentiaalin tulevassa siruteknologian kehityksessä.