Intel là công ty đầu tiên trong ngành triển khai phân phối năng lượng back-end trên các chip thử nghiệm giống như sản phẩm, đạt được hiệu suất cần thiết để đưa thế giới vào kỷ nguyên điện toán tiếp theo. PowerVia, sẽ được giới thiệu trên các nút xử lý Intel 20A vào nửa đầu năm 2024, là giải pháp cung cấp năng lượng phía sau đầu ngành của Intel. Nó giải quyết vấn đề tắc nghẽn kết nối ngày càng tăng trong việc mở rộng quy mô khu vực bằng cách di chuyển định tuyến nguồn ra phía sau tấm wafer.

(Ảnh: Tập đoàn Intel)

CŨNG ĐỌC: Tích hợp điện thoại Intel Unison để kết nối iOS, Android với PC với sự trợ giúp của chip—Nhưng có một nhược điểm

“PowerVia là một cột mốc quan trọng trong chiến lược ‘năm nút trong bốn năm’ tích cực của chúng tôi và trên con đường đạt được một nghìn tỷ bóng bán dẫn trong một gói duy nhất vào năm 2030. Việc sử dụng các nút quy trình thử nghiệm và chip thử nghiệm tiếp theo cho phép chúng tôi loại bỏ rủi ro về nguồn điện phía sau đối với các nút quy trình dẫn đầu của chúng tôi, đưa Intel trở thành nút dẫn đầu đối thủ trong việc đưa khả năng cung cấp năng lượng phía sau ra thị trường.”
-Ben Sell, phó chủ tịch phát triển công nghệ của Intel

Làm thế nào nó hoạt động:

Intel đã tách riêng quá trình phát triển PowerVia khỏi quá trình phát triển bóng bán dẫn để đảm bảo khả năng sẵn sàng triển khai silicon dựa trên các nút quy trình Intel 20A và Intel 18A. PowerVia đã được thử nghiệm trên các nút thử nghiệm nội bộ của riêng mình để gỡ lỗi và đảm bảo chức năng công nghệ hoạt động tốt trước khi tích hợp với RibbonFET trong Intel 20A. Sau khi chế tạo và thử nghiệm trên chip thử nghiệm silicon, PowerVia đã được xác minh là mang lại khả năng sử dụng tài nguyên chip hiệu quả cao với hơn 90% mức sử dụng tế bào và mở rộng quy mô bóng bán dẫn chính, cho phép các nhà thiết kế chip đạt được những cải tiến về hiệu suất và hiệu quả trong sản phẩm của họ.

Intel sẽ trình bày những phát hiện này trong hai bài báo tại Hội nghị chuyên đề VLSI vào ngày 11-16 tháng 6 tại Kyoto, Nhật Bản.

Tại sao nó quan trọng:

PowerVia vượt xa các giải pháp năng lượng dự phòng của đối thủ cạnh tranh, mang đến cho các nhà thiết kế chip – bao gồm cả khách hàng của Intel Foundry Services (IFS) – con đường nhanh hơn để đạt được hiệu suất và sức mạnh có giá trị trong các sản phẩm của họ. Intel có bề dày thành tích trong việc giới thiệu các công nghệ mới quan trọng nhất của ngành, chẳng hạn như silicon dẻo, cổng kim loại Hi-K và FinFET, để thúc đẩy Định luật Moore tiến lên. Với công nghệ cổng toàn diện PowerVia và RibbonFET sẽ ra mắt vào năm 2024, Intel tiếp tục dẫn đầu ngành về thiết kế chip và đổi mới quy trình.

PowerVia là công ty đầu tiên giải quyết vấn đề tắc nghẽn kết nối ngày càng tăng đối với các nhà thiết kế chip. Các trường hợp sử dụng tăng vọt, bao gồm trí tuệ nhân tạo và đồ họa, yêu cầu các bóng bán dẫn nhỏ hơn, gọn hơn và mạnh hơn để đáp ứng nhu cầu điện toán ngày càng tăng. Ngày nay và trong vài thập kỷ qua, các đường dây nguồn và tín hiệu trong kiến ​​trúc bóng bán dẫn đã cạnh tranh nhau để giành được cùng một nguồn tài nguyên. Bằng cách tách biệt cả hai, con chip có thể cải thiện hiệu suất và hiệu suất năng lượng, đồng thời mang lại kết quả tốt hơn cho khách hàng. Việc cung cấp năng lượng phía sau là rất quan trọng đối với việc mở rộng quy mô bóng bán dẫn, cho phép các nhà thiết kế chip tăng mật độ bóng bán dẫn mà không phải hy sinh tài nguyên để cung cấp nhiều năng lượng và hiệu suất hơn bao giờ hết.

Làm thế nào chúng tôi làm điều đó:

Intel 20A và Intel 18A sẽ giới thiệu cả công nghệ năng lượng mặt sau PowerVia và công nghệ cổng toàn bộ RibbonFET. Là một cách hoàn toàn mới để cung cấp năng lượng cho các bóng bán dẫn, việc triển khai năng lượng mặt sau đặt ra những thách thức mới cho thiết kế và gỡ lỗi nhiệt.

Bằng cách tách riêng quá trình phát triển PowerVia khỏi RibbonFET, Intel có thể nhanh chóng vượt qua những thách thức đó để đảm bảo sẵn sàng triển khai trong silicon dựa trên các nút quy trình 20A và 18A của Intel. Các kỹ sư của Intel đã phát triển các kỹ thuật giảm thiểu để ngăn nhiệt trở thành một vấn đề. Cộng đồng gỡ lỗi cũng đã phát triển các kỹ thuật mới để đảm bảo rằng các cấu trúc thiết kế mới có thể được gỡ lỗi đúng cách. Kết quả là, quá trình thực thi thử nghiệm mang lại các số liệu về năng suất và độ tin cậy mạnh mẽ đồng thời thể hiện đề xuất giá trị nội tại của công nghệ trước khi nó tham gia vào kiến ​​trúc RibbonFET mới.

Thử nghiệm này cũng tận dụng các quy tắc thiết kế được kích hoạt bởi kỹ thuật in khắc EUV (cực tím), tạo ra kết quả bao gồm việc sử dụng các ô tiêu chuẩn hơn 90% trên các khu vực lớn của bản in, cho phép mật độ ô lớn hơn, có thể giảm chi phí. Thử nghiệm cũng cho thấy mức giảm điện áp nền tăng hơn 30% và lợi ích tần số 6%. Intel cũng đạt được các đặc tính nhiệt trong chip thử nghiệm PowerVia phù hợp với mật độ năng lượng cao hơn dự kiến ​​từ khả năng thay đổi quy mô logic.

Điều gì sẽ đến:

Trong bài báo thứ ba sẽ được trình bày trong VLSI, kỹ thuật viên Mauro Kobrinsky của Intel sẽ mô tả nghiên cứu của Intel về các phương pháp sử dụng PowerVia tiên tiến hơn, chẳng hạn như cho phép truyền cả tín hiệu và năng lượng ở mặt trước hoặc mặt sau của tấm wafer.

Đưa PowerVia đến với khách hàng đi đầu trong ngành và tiếp tục đổi mới trong tương lai phù hợp với lịch sử lâu dài của Intel là người đầu tiên đưa các cải tiến bán dẫn mới ra thị trường trong khi luôn đổi mới.

BÀI VIẾT LIÊN QUAN: Intel áp dụng mô hình Foundry nội bộ

Những bài viết liên quan


Tích hợp điện thoại Intel Unison để kết nối iOS, Android với PC với sự trợ giúp của chip—Nhưng có một nhược điểm


Intel áp dụng mô hình Foundry nội bộ