Tehnologia Powervia a Intel este o inovație majoră în metodele tradiționale de alimentare cu cipuri și este de așteptat să fie produsă în masă pe nodul procesului Intel 20A în prima jumătate a anului 2024. Această tehnologie este considerată o continuare importantă a legii lui Moore.Procesul său de dezvoltare este realizat independent de tranzistoarele RibbonFET pentru a se asigura că Powervia poate fi utilizat eficient în producția de cipuri de proces Intel 20A și 18A.Prin testarea extinsă și depanarea Powervia pe nodurile de testare internă, Intel și -a confirmat rolul semnificativ în îmbunătățirea eficienței cipului.Rata de utilizare a unității depășește 90%și poate promova semnificativ tehnologia de contracție a tranzistorului și poate ajuta companiile de proiectare a cipurilor să -și îmbunătățească produsele.performanță și eficiență energetică.
Intel consideră că tehnologia Powervia este o altă etapă după Finfet.În timp ce RibbonFet poate să nu aibă un avantaj absolut față de tehnologiile GAAFET concurente, plumbul lui Powervia este clar.The industry does not expect TSMC to deploy similar technology before N2P nodes in late 2026 or early 2027. PowerVia is juxtaposed with Intel's past technological innovations such as strained silicon, high-K metal gates and FinFET transistors, reflecting Intel's continued leadership in chip technology innovation.
De menționat este faptul că lansarea nodurilor de proces 20A și 18A ale Intel nu va servi doar la avansarea produselor proprii ale Intel, dar va avea și un impact profund asupra întregii industrii de cipuri și a serviciilor de turnare Intel.Aceasta marchează sosirea oficială a Intel în epoca Angstrom și deschide un nou capitol în tehnologia cipului.
Rețeaua de alimentare cu energie din spate (BS-PDN), ca una dintre tehnologiile de bază ale Powervia, a apărut în liniște în industria de fabricație a cipurilor similare cu tehnologia EUV și este considerată baza pentru continuarea promovării dezvoltării nodurilor cu proces mai fin.Din primele etape ale fabricației de cipuri, construcția rețelei de livrare a energiei necesită un control precis, pornind de la gravarea stratului de jos al tranzistorului până la sursa de alimentare din stratul superior.Acest proces necesită sprijinul unor instrumente de înaltă precizie, cum ar fi EUV și tehnologia de expunere multiplă.Această construcție complexă și precisă face ca fabricarea cipurilor să fie un proces scump și complicat, dar este, de asemenea, cheia îmbunătățirii performanței și eficienței cipurilor.
Pe această bază, prin construcția mai multor straturi de metal, electronii pot fi transmisi eficient între tranzistoare pentru a asigura puterea și semnalele necesare diferitelor părți ale cipului.Intel asemănă procesul de a face pizza și, în timp ce poate suna un pic simplist, metafora prezintă în mod viu complexitatea fabricării cipurilor.Pe măsură ce tehnologia avansează, procesoarele moderne de înaltă performanță conțin adesea până la 10 până la 20 de straturi de metal și, odată ce cipul este fabricat, cipul este adesea răsturnat, astfel încât puterea și interfețele de date să fie pe partea de jos a cipului și a tranzistorilorsunt deasupra..Avantajul acestui design flip-chip este că este mai ușor să depanați și să răciți cipul, dar aduce și multe provocări pentru alimentarea cu energie frontală.
Powervia a fost introdusă pentru a aborda aceste provocări.Prin separarea rețelelor de semnal și de transmisie a puterii și construirea rețelei de alimentare cu energie electrică pe spatele cipului, Powervia simplifică foarte mult structura cipului și face posibilă îmbunătățirea performanței cipului.Beneficiul direct al acestei metode de alimentare cu putere din spate este că nu numai că relaxează regulile de proiectare ale stratului de metal și îmbunătățește gradul de libertate de proiectare, dar încetinește efectul IR Droop, îmbunătățește eficiența transmisiei de energie a cipului, elimină interferențași, astfel, rezolvă problema datelor, problema blocajului de interconectare care a afectat industria timp de un deceniu.
Desigur, implementarea tehnologiei Powervia se confruntă și cu propriile provocări.Deoarece stratul de tranzistor este situat aproximativ în mijlocul cipului, mai degrabă decât la sfârșit, instrumentele tradiționale de depanare nu pot accesa în mod direct stratul de tranzistor pentru testare.Acum există aproximativ 15 straturi de linii de semnal între stratul tranzistorului și stratul de disipare a căldurii.Această provocare, deși descurajantă, nu este insurmontabilă.Intel a verificat cu succes eficacitatea acestor procese de depanare prin proiectarea unor defecte controlabile și folosind propriul instrument de depanare Powervia.În același timp, tehnologia de construire a stratului de putere pe spatele cipului este, de asemenea, fără precedent.Crește complexitatea procesului de fabricație și posibilitatea erorilor.Cu toate acestea, Intel a îmbunătățit efectiv stabilitatea și fiabilitatea procesului de fabricație prin utilizarea napolitanelor de transport și a tehnologiei TSV..
În cele din urmă, Intel a confirmat succesul tehnologiei Powervia printr-un cod de cip de testare numit „Blue Sky Creek”.Deși Powervia are riscuri mai mari de implementare tehnică, prin combinarea acesteia cu procesul Intel 4 și a utilizat tehnologia EUV, Intel a demonstrat avantajele semnificative ale Powervia în îmbunătățirea utilizării unității, reducerea tensiunii platformei și creșterea eficienței frecvenței, demonstrează, de asemenea, o bună disipare a căldurii sale?Caracteristici.Această serie de rezultate ale testelor nu numai că dovedește fezabilitatea tehnologiei Powervia, dar demonstrează și potențialul său uriaș în avansările viitoare ale tehnologiei CIP.