Intel hôm nay đã chính thức xác nhận rằng họ sẽ sử dụng vật liệu nền kính cho các giải pháp đóng gói tiên tiến trong nửa sau thập kỷ này. Intel kỳ vọng các đặc tính cơ học, vật lý và quang học vượt trội của vật liệu nền kính sẽ cho phép công ty xây dựng các hệ thống đa chiplet trong gói (SiP) hiệu suất cao hơn, chủ yếu dành cho các trung tâm dữ liệu. Cụ thể, Intel kỳ vọng vật liệu nền kính sẽ cho phép sản xuất các SiP có kích thước cực lớn 24 × 24 cm, chứa nhiều khối silicon.
Kính mang lại một loạt lợi ích so với vật liệu nền hữu cơ truyền thống. Trong số các tính năng nổi bật của nó là độ phẳng cực thấp để cải thiện độ sâu trường ảnh cho quang khắc, cũng như độ ổn định kích thước vượt trội cho các kết nối. Điều này sẽ rất quan trọng cho các SiP thế hệ tiếp theo với nhiều chiplet hơn so với các thiết bị hiện nay, như Ponte Vecchio của Intel. Các vật liệu nền như vậy cũng cung cấp độ ổn định nhiệt và cơ học vượt trội, cho phép chúng chịu được nhiệt độ cao hơn, khiến chúng trở nên bền bỉ hơn trong các ứng dụng trung tâm dữ liệu. Ngoài ra, Intel cho biết vật liệu nền kính cho phép mật độ kết nối cao hơn nhiều (tức là khoảng cách hẹp hơn), giúp có thể tăng gấp mười lần khía cạnh này, điều này rất quan trọng đối với việc cung cấp năng lượng và định tuyến tín hiệu của các SiP thế hệ tiếp theo. Cụ thể, Intel đang nói về khoảng cách đường/khoảng trống <5/5um và khoảng cách thông qua kính (TGV) <100um, cho phép khoảng cách bump die-to-die <36um trên nền và khoảng cách bump lõi <80um. Hơn nữa, vật liệu nền kính giảm độ méo hoa văn tới 50%, điều này cải thiện độ sâu trường ảnh cho quang khắc và đảm bảo sản xuất chất bán dẫn chính xác hơn.
Việc Intel giới thiệu vật liệu nền kính là một bước nhảy vọt đáng kể so với vật liệu nền hữu cơ hiện đang được ngành sử dụng. Nhà cung cấp bộ vi xử lý lớn nhất thế giới tin rằng vật liệu nền hữu cơ sẽ đạt đến giới hạn khả năng của chúng trong những năm tới, vì công ty sẽ sản xuất các SiP dành cho trung tâm dữ liệu với hàng chục ô và có thể tiêu thụ hàng nghìn watt điện. Các SiP như vậy sẽ yêu cầu các kết nối rất dày đặc giữa các chiplet, đồng thời đảm bảo toàn bộ gói không bị uốn cong trong quá trình sản xuất hoặc trong thời gian sử dụng do nhiệt.
Vì các SiP như vậy không tồn tại ngày nay, nên vật liệu nền kính không chỉ là về việc vượt qua các thách thức như mật độ kết nối và khả năng chịu nhiệt. Chúng cho phép Intel xây dựng các giải pháp đột phá cho trung tâm dữ liệu, AI và đồ họa, công ty cho biết. Điều này có thể tạo tiền đề để đạt được 1 nghìn tỷ bóng bán dẫn khổng lồ trên một gói duy nhất trong vòng một thập kỷ tới.
Hiện tại, Intel là nhà sản xuất chip duy nhất đang nói về vật liệu nền kính và có thể có lý do cho điều đó. Công ty cho biết họ đã nghiên cứu về công nghệ này trong khoảng một thập kỷ và hiện có dây chuyền R&D kính tích hợp đầy đủ tại khuôn viên Chandler, Arizona, nơi công ty phát triển các công nghệ đóng gói. Intel cho biết dây chuyền này có giá hơn 1 tỷ đô la và để làm cho nó hoạt động, công ty cần hợp tác với cả các đối tác về thiết bị và vật liệu. Chỉ một số ít công ty trong ngành có thể đủ khả năng đầu tư như vậy và Intel dường như là công ty duy nhất phát triển vật liệu nền kính cho đến nay.
Để chứng minh rằng công nghệ này hoạt động, Intel đã phát hành một chip thử nghiệm đầy đủ chức năng sử dụng 75um TGV với tỷ lệ khung hình 20:1, cũng như độ dày lõi 1 mm. Mặc dù chip thử nghiệm là một thiết bị khách, nhưng công nghệ này sẽ được sử dụng ban đầu để xây dựng các bộ xử lý dành cho trung tâm dữ liệu. Nhưng sau khi công nghệ trở nên trưởng thành hơn, nó sẽ được sử dụng cho các ứng dụng điện toán khách hàng. Intel đã đề cập đến các bộ xử lý đồ họa trong số các ứng dụng tiềm năng cho công nghệ này và vì GPU có thể tiêu thụ bất kỳ số lượng bóng bán dẫn nào được ném vào chúng, nên có khả năng chúng sẽ hưởng
© newsliver.com. All Rights Reserved.