I sin udforskning af avanceret emballage har Intel rettet sin opmærksomhed mod et nyt materiale til chipsubstrater: glas. Glass stivhed, sammen med dets lavere termiske udvidelseskoefficient, gør det bedre end organiske substrater, da det reducerer graden af ​​udvidelse og vridning. Ifølge Pooya Tadayon, Intel Fellow og direktør for Packaging and Test Technology Development, giver disse egenskaber glas en særlig fordel i processkalering, såsom at opnå finere pitch.

_{Tom Rucker, vicepræsident for teknologiudvikling og direktør for pakning og integration af testteknologiudvikling hos Intel}

"Ved at bruge glassubstrater kan vi introducere nogle interessante funktionaliteter og geometrier, der forbedrer strømforsyningen," sagde Tadayon. "Dette materiale kan også muliggøre højhastighedsdioder, der går ud over 224G og endda når 448G." Han tilføjede, at indførelsen af ​​glassubstrater er en gradvis proces, drevet af udviklingen af ​​værktøjer og processer samt den stigende efterspørgsel. Glassubstrater vil sameksistere med organiske substrater snarere end at erstatte dem.

Tom Rucker, vicepræsident for teknologiudvikling og direktør for pakning og testteknologiudviklingsintegration hos Intel, bemærkede, at virksomheden har flyttet sit fokus inden for avanceret pakning fra system-on-chip (SoC) til system-in-package (SiP).

"Efterhånden som vi overgår mange af vores produktlinjer til at bruge Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB)-teknologi, fortsætter dette skift med at tage fart," sagde Rucker. "Vi bevæger os også mod 3D-forbindelser, som understøtter stabling af dies og muliggør et øget antal dies, hvilket muliggør mindre geometrier og højere ydeevne – alt sammen inden for en enkelt pakke."

_{Pooya Tadayon, Intel Fellow, direktør for udvikling af pakke- og testteknologi}

De mekaniske udfordringer, som storstilet pakning medfører, har også fået Intel til at udvide sine muligheder på dette område. Tadayon påpegede, at substrater er tilbøjelige til at blive vridne, og Mark Gardner, Senior Director of Advanced Packaging hos Intel Foundry Services, tilføjede, at dette gør det vanskeligt at montere dem på bundkort. "Som et resultat har vi fundet ud af, at ekspertise inden for bundkortmontering kan være gavnligt for vores kunder, og vi kan samarbejde med producenter af bundkortmontering for at give dem en problemfri proces," forklarede Gardner.

Fremdrift af kontinuerlig innovation inden for emballageteknologi

Intels nyligt lancerede og kommende produkter inkluderer:

•  Max serien Datacenter-GPU'er, der blev introduceret tidligere i 2023, udnytter næsten alle Intels avancerede pakningsteknologier, herunder side-by-side 3D-stacking og EMIB. Disse komponenter indeholder 47 5nm proceschips og 100 milliarder transistorer.
• Næste generation 36µm afstand Foveros 3D-stablingsteknologi (som har udviklet sig fra 50 µm til 36 µm og nu til 25 µm), samt meteor sø processorer, der forventes lanceret i 2023.
•  Flip-Chip Ball-Grid-Array (FCBGA) Platformen, der sigter mod masseproduktion i 2024, planlægger at udvide side-by-side-pakkestørrelser til 100 mm, forlænge mellemlagene og reducere afstanden til under 90 µm.
• Næste generations sammenkoblinger, herunder glasbaseret kobling – også kendt som glasbroteknologi—og sampakket optik med integrerede bølgeledere.

Tadayon forklarede, at glasbroteknologi ikke direkte forbinder eller binder optiske fibre til siliciumchips for at undgå genbehandling. Denne "unikke løsning" understøtter plug-and-play-funktionalitet og forventes at gå i masseproduktion inden udgangen af ​​2024. Derudover vil Intels Foveros-chipstackingteknologi fortsætte med at udvikle sig, hvor pitchene forventes at krympe til 9µm.

"Med henblik på næste generations teknologier planlægger vi at anvende pitches under 5µm i vores produkter," sagde Tadayon. "Vi vil fortsætte med at introducere nye arkitekturer og 3D-stablingsfunktioner, der giver arkitekter mulighed for at forbinde chips på forskellige måder og udnytte den fleksibilitet, som denne platform tilbyder."

Hvad driver disse teknologiske innovationer?

"Pakketeknologi spiller en afgørende rolle i at muliggøre computerfunktioner på tværs af alle sektorer i økosystemet, fra højtydende supercomputere til datacentre, edge computing og alt derimellem – lagring, transmission og handling baseret på data," sagde Rucker. "De vigtigste drivkræfter for teknologiske løsninger er ydeevne, skalering og omkostninger."

_{Mark Gardner, seniordirektør for avanceret emballage i Intels støberidivision}

Intel forfiner også sine støberitjenester og bevæger sig væk fra en "alt-eller-intet"-tilgang. Gardner beskrev virksomhedens moderniserede åbne systemstøberimodel, som tilbyder mere fleksible à la carte-tjenester, der dækker hele produktets fremstillingslivscyklus - fra produktspecifikationer til testning.

"Tidligere skulle man bruge alle vores produktionstjenester eller slet ingenting," forklarede han. "Men denne nye tilgang imødekommer efterspørgslen mere effektivt og tilbyder større fleksibilitet." Derudover kan testning nu udføres tidligere i produktionscyklussen, hvilket er med til at reducere omkostningerne.

"Dette er især vigtigt, fordi hvis man ser på Ponte Vecchio (kodenavnet for Max Series datacenter GPU'en), har den næsten 50 chiplets eller tiles," sagde Gardner. "Hvis en af ​​dem fejler under den endelige test, skal man kassere alle de andre gode dies sammen med den meget dyre emballage. Vi har set potentialet til at få mere ud af de endelige testfunktioner."