Intels PowerVia-teknik är en viktig innovation i traditionella chip-kraftförsörjningsmetoder och förväntas vara massproducerad på Intel 20A-processnoden under första halvåret 2024. Denna teknik betraktas som en viktig fortsättning av Moores lag.Dess utvecklingsprocess utförs oberoende från bandtransistorer för att säkerställa att Powervia effektivt kan användas i Intel 20A och 18A Process Chip -produktion.Genom omfattande testning och felsökning av Powervia på interna testnoder har Intel bekräftat sin betydande roll för att förbättra chipeffektiviteten.Enhetsutnyttjandehastigheten överstiger 90%och det kan främja transistorkrympningsteknologi betydligt och hjälpa chipdesignföretag att förbättra sina produkter.prestanda och energieffektivitet.
Intel tror att Powervia -tekniken är en annan milstolpe efter Finfet.Även om Ribbonfet kanske inte har en absolut fördel jämfört med konkurrerande GAAFET -tekniker, är Powervias ledning tydlig.Branschen förväntar sig inte att TSMC kommer att distribuera liknande teknik före N2P-noder i slutet av 2026 eller början av 2027. Powervia är sammansatt med Intels tidigare tekniska innovationer som ansträngd kisel, hög-K-metallgrindar och Finfet-transistorer, vilket återspeglar Intels fortsatta ledarskap i Chip-teknikinnovation.
Det är värt att nämna att lanseringen av Intels 20A- och 18A -processnoder inte bara kommer att tjäna utvecklingen av Intels egna produkter, utan också kommer att ha en djup inverkan på hela Chip -industrin och Intels gjuteritjänster.Detta markerar Intels officiella ankomst av Angström -eran och öppnar ett nytt kapitel inom Chip Technology.
Backside Power Supply Network (BS-PDN), som en av kärnteknologierna i Powervia, har tyst dykt upp i chiptillverkningsindustrin som liknar EUV-teknik och betraktas som grunden för att fortsätta främja utvecklingen av finare processnoder.Från de tidigaste stadierna av chiptillverkning kräver konstruktionen av kraftleveransnätverket exakt kontroll, från etsning av transistorns bottenlager till kraftförsörjningen på det övre lagret.Denna process kräver stöd från högprecisionsverktyg som EUV och multipel exponeringsteknik.Det är denna komplexa och exakta konstruktion som gör chiptillverkning till en dyr och komplicerad process, men det är också nyckeln till att förbättra chipprestanda och effektivitet.
På grundval av detta kan elektroner genom konstruktion av flera metallskikt effektivt överföras mellan transistorer för att tillhandahålla den erforderliga kraften och signalerna till olika delar av chipet.Intel liknar processen med att göra pizza, och även om den kan låta lite förenklad, visar metaforen levande komplexiteten i chiptillverkningen.När tekniken utvecklas innehåller moderna högpresterande processorer ofta så många som 10 till 20 metallskikt, och när chipet har tillverkats, vänds chipet ofta så att kraft- och datagränssnitten är på botten av chipet och transistorernaär på toppen..Fördelen med denna flip-chip-design är att det är lättare att felsöka och kyla chipet, men det ger också många utmaningar för den främre strömförsörjningen.
Powervia introducerades för att hantera dessa utmaningar.Genom att separera signal- och kraftöverföringsnätverk och bygga strömförsörjningsnätverket på baksidan av chipet förenklar Powervia kraftigt chipens struktur och gör det möjligt att förbättra chipprestanda.Den direkta fördelen med denna baksida med kraftförsörjningsmetod är att den inte bara slappnar av designreglerna för metallskiktet och förbättrar graden av designfrihet, utan också bromsar IR -droppeffekten, förbättrar chipets kraftöverföringseffektivoch löser därmed problemet med data det sammankopplingsproblemet som har plågat branschen i ett decennium.
Naturligtvis står implementeringen av Powervia Technology också inför sina egna utmaningar.Eftersom transistorskiktet ligger ungefär mitt i chipet snarare än i slutet, kan traditionella felsökningsverktyg inte direkt komma åt transistorlagret för testning.Nu finns det cirka 15 lager signallinjer mellan transistorskiktet och värmespridningsskiktet.Denna utmaning, även om den är skrämmande, är inte oöverstiglig.Intel verifierade framgångsrikt effektiviteten hos dessa felsökningsprocesser genom att utforma vissa kontrollerbara defekter och använda sitt eget Powervia -felsökningsverktyg.Samtidigt är tekniken för att bygga kraftskiktet på baksidan av chipet också enastående.Det ökar komplexiteten i tillverkningsprocessen och möjligheten till fel.Intel har emellertid effektivt förbättrat tillverkningsprocessens stabilitet och tillförlitlighet genom att använda bärare och TSV -teknik..
Slutligen bekräftade Intel framgången för Powervia Technology genom en testchipkod som heter "Blue Sky Creek."Även om Powervia har högre tekniska implementeringsrisker, genom att kombinera den med Intel 4 -processen och utnyttja EUV -teknik, har Intel visat de betydande fördelarna med Powervia för att förbättra enhetsanvändningen, minska plattformsspänningen och öka frekvenseffektiviteten, samtidigt som de visar dess goda värmeavbrott för att förbättra enhetens användningegenskaper.Denna serie testresultat bevisar inte bara genomförbarheten av Powervia -tekniken, utan visar också sin enorma potential i framtida Chip Technology -framsteg.