Intels Powervia-teknologi er en viktig innovasjon i tradisjonelle chip-strømforsyningsmetoder og forventes å bli masseprodusert på Intel 20A-prosessnoden i første halvdel av 2024. Denne teknologien blir sett på som en viktig fortsettelse av Moores lov.Utviklingsprosessen utføres uavhengig av RibbonFet -transistorer for å sikre at Powervia effektivt kan brukes i Intel 20A og 18A prosessbrikkeproduksjon.Gjennom omfattende testing og feilsøking av Powervia på interne testnoder, har Intel bekreftet sin betydelige rolle i å forbedre ChIP -effektiviteten.Enhetsutnyttelsesgraden overstiger 90%, og den kan fremme transistor krympingsteknologi betydelig og hjelpe chip -designbedrifter med å forbedre produktene sine.ytelse og energieffektivitet.
Intel mener at Powervia -teknologi er en annen milepæl etter Finfet.Selv om Ribbonfet kanskje ikke har en absolutt fordel i forhold til konkurrerende Gaafet -teknologier, er Powervias ledelse klar.Bransjen forventer ikke.
Det er verdt å nevne at lanseringen av Intels 20A- og 18A -prosessnoder ikke bare vil tjene fremme av Intels egne produkter, men også vil ha en dyp innvirkning på hele brikkeindustrien og Intels Foundry Services.Dette markerer Intels offisielle ankomst av Angstrom -tiden og åpner et nytt kapittel innen chip -teknologi.
Backside strømforsyningsnettverk (BS-PDN), som en av kjerneteknologiene i Powervia, har rolig dukket opp i brikkeproduksjonsindustrien som ligner på EUV-teknologi, og blir sett på som grunnlaget for å fortsette å fremme utviklingen av finere prosessnoder.Fra de tidligste stadiene av brikkeproduksjon krever konstruksjonen av strømleveringsnettverket presis kontroll, og starter fra etsing av bunnsjiktet av transistoren til strømforsyningen på topplaget.Denne prosessen krever støtte fra verktøy med høy presisjon som EUV og flere eksponeringsteknologier.Det er denne komplekse og presise konstruksjonen som gjør brikkeproduksjon til en dyr og komplisert prosess, men det er også nøkkelen til å forbedre ChIP -ytelsen og effektiviteten.
På dette grunnlaget, gjennom konstruksjon av flere metalllag, kan elektroner effektivt overføres mellom transistorer for å gi den nødvendige kraften og signalene til forskjellige deler av brikken.Intel likner prosessen med å lage pizza, og selv om det kan høres litt forenklet ut, skildrer metaforen levende kompleksiteten i brikkeproduksjon.Ettersom teknologien går videre, inneholder moderne høyytelsesprosessorer ofte så mange som 10 til 20 metalllag, og når brikken er produsert, blir brikken ofte snudd over slik at kraft- og databrikkene er på bunnen av brikken og transistoreneer på toppen..Fordelen med denne flip-chip-designen er at det er lettere å feilsøke og avkjøle brikken, men den bringer også mange utfordringer til front-end strømforsyningen.
Powervia ble introdusert for å møte disse utfordringene.Ved å skille signal- og kraftoverføringsnettverk og bygge strømforsyningsnettverket på baksiden av brikken, forenkler Powervia strukturen til brikken og gjør det mulig å forbedre chip -ytelsen.Den direkte fordelen med denne baksiden av strømforsyningsmetoden er at den ikke bare slapper av designreglene for metalllaget og forbedrer graden av designfrihet, men også bremser IR -droppeffekten, forbedrer brikken, og løser dermed problemet med data som flaskehals -problemet som har plaget industrien i et tiår.
Implementeringen av Powervia -teknologi står selvfølgelig også overfor sine egne utfordringer.Siden transistorlaget er lokalisert omtrent midt i brikken i stedet for på slutten, kan ikke tradisjonelle feilsøkingsverktøy direkte få tilgang til transistorlaget for testing.Nå er det omtrent 15 lag med signallinjer mellom transistorlaget og varmedissipasjonslaget.Denne utfordringen, mens den er skremmende, er ikke uoverkommelig.Intel bekreftet effektiviteten av disse feilsøkingsprosessene ved å designe noen kontrollerbare feil og bruke sitt eget Powervia -feilsøkingsverktøy.Samtidig er teknologien for å bygge kraftlaget på baksiden av brikken også enestående.Det øker kompleksiteten i produksjonsprosessen og muligheten for feil.Imidlertid har Intel effektivt forbedret stabiliteten og påliteligheten av produksjonsprosessen ved å bruke Carrier Wafers og TSV -teknologi..
Til slutt bekreftet Intel suksessen med Powervia-teknologi gjennom en test chip-kode-navngitt "Blue Sky Creek."Selv om Powervia har høyere teknisk implementeringsrisiko, har Intel ved å kombinere den med Intel 4 -prosessen og utnytte EUV -teknologi vist de betydelige fordelene ved Powervia i å forbedre enhetens utnyttelse, redusere plattformspenningen og øke frekvenseffektiviteten, mens den også demonstrerer sin gode varme -dissipasjonkjennetegn.Denne serien med testresultater beviser ikke bare muligheten for Powervia -teknologi, men demonstrerer også det enorme potensialet i fremtidige fremskritt av chip -teknologi.