인텔은 첨단 패키징을 탐구하는 과정에서 칩 기판의 새로운 소재인 유리에 주목했습니다. 유리의 강성은 낮은 열팽창 계수와 함께 팽창과 뒤틀림 정도를 줄여주기 때문에 유기 기판보다 우수합니다. 인텔 펠로우이자 패키징 및 테스트 기술 개발 디렉터인 푸야 타다욘에 따르면, 이러한 특성은 미세 피치 구현과 같은 공정 확장에 유리한 이점을 제공합니다.

_{Tom Rucker, 인텔의 기술 개발 담당 부사장 겸 패키징 및 테스트 기술 개발 통합 이사}

"유리 기판을 사용하면 전력 공급을 개선하기 위해 몇 가지 흥미로운 기능과 기하학적 구조를 도입할 수 있습니다."라고 타다욘은 말합니다. "이 소재는 224G를 넘어 448G에 이르는 고속 다이오드도 구현할 수 있습니다." 그는 유리 기판의 채택은 도구와 공정의 발전과 새로운 수요에 힘입어 점진적으로 이루어지고 있다고 덧붙였습니다. 유리 기판은 유기 기판을 대체하기보다는 유기 기판과 공존할 것입니다.

인텔의 기술 개발 담당 부사장이자 패키징 및 테스트 기술 개발 통합 담당 이사인 톰 러커는 인텔이 첨단 패키징의 초점을 시스템 온 칩(SoC)에서 시스템 인 패키지(SiP)로 옮겼다고 언급했습니다.

"많은 제품 라인에서 임베디드 멀티 다이 인터커넥트 브리지(EMIB) 기술을 사용하도록 전환함에 따라 이러한 변화는 계속 탄력을 받고 있습니다."라고 Rucker는 말합니다. "또한 다이 스태킹을 지원하고 다이 수를 늘려 단일 패키지 내에서 더 작은 형상과 더 높은 성능을 구현할 수 있는 3D 인터커넥트로 나아가고 있습니다."

_{푸야 타다욘, 인텔 펠로우, 패키징 및 테스트 기술 개발 이사}

대규모 패키징으로 인한 기계적 문제도 인텔이 이 분야의 역량을 확장하도록 유도했습니다. 타다욘은 기판이 휘어지기 쉽다고 지적했으며, 인텔 파운드리 서비스의 고급 패키징 수석 디렉터인 마크 가드너는 이로 인해 마더보드에 장착하는 것이 어렵다고 덧붙였습니다. "결과적으로 보드 조립에 대한 전문 지식이 있으면 고객에게 도움이 될 수 있으며, 보드 조립 제조업체와 협력하여 원활한 프로세스를 제공할 수 있습니다."라고 가드너는 설명합니다.

패키징 기술의 지속적인 혁신 추진

인텔의 신규 출시 및 출시 예정 제품은 다음과 같습니다:

• 그리고 Max 시리즈 2023년 초에 출시될 데이터센터 GPU는 나란히 배치된 3D 스태킹과 EMIB를 비롯한 인텔의 거의 모든 첨단 패키징 기술을 활용합니다. 이러한 구성 요소에는 47개의 5nm 공정 다이와 1,000억 개의 트랜지스터가 포함되어 있습니다.
• 차세대 36µm 피치 포베로스 3D 스태킹 기술(50µm에서 36µm로, 현재는 25µm로 발전)과 유성 호수 프로세서는 2023년에 출시될 예정입니다.
• 그리고 플립칩 볼-그리드 어레이(FCBGA) 플랫폼은 2024년 양산을 목표로 나란히 배치된 패키지 크기를 100mm로 확장하고 중간층을 늘리며 피치를 90µm 이하로 줄일 계획입니다.
• 유리 기반 커플링을 포함한 차세대 인터커넥트(일명 유리 다리 기술-그리고 도파관이 통합된 공동 패키지 광학 장치입니다.

타다욘은 유리 브릿지 기술이 재가공을 피하기 위해 광섬유를 실리콘 칩에 직접 연결하거나 접합하지 않는다고 설명했습니다. 이 "독특한 솔루션"은 플러그 앤 플레이 기능을 지원하며 2024년 말에 대량 생산에 들어갈 것으로 예상됩니다. 또한 인텔의 포베로스 칩 스태킹 기술은 계속 발전하여 피치가 9µm로 줄어들 것으로 예상됩니다.

타다욘은 "차세대 기술을 내다보며 5µm 이하의 피치를 제품에 채택할 계획입니다."라고 말했습니다. "우리는 새로운 아키텍처와 3D 스태킹 기능을 지속적으로 도입하여 설계자가 다양한 방식으로 칩을 연결하고 이 플랫폼이 제공하는 유연성을 활용할 수 있도록 할 것입니다."

이러한 기술 혁신의 원동력은 무엇일까요?

"패키징 기술은 고성능 슈퍼컴퓨터부터 데이터 센터, 엣지 컴퓨팅, 그리고 그 사이의 모든 것, 즉 데이터를 기반으로 한 저장, 전송, 실행에 이르기까지 생태계의 모든 부문에서 컴퓨팅 기능을 구현하는 데 중요한 역할을 합니다."라고 Rucker는 말합니다. "기술 솔루션의 핵심 동인은 성능, 확장성, 비용입니다."

_{마크 가드너, 인텔 파운드리 사업부 고급 패키징 부문 선임 이사}

인텔은 또한 '전부 아니면 전무'라는 접근 방식에서 벗어나 파운드리 서비스를 개선하고 있습니다. 가드너는 제품 사양부터 테스트까지 전체 제품 제조 수명 주기를 포괄하는 보다 유연한 단품 서비스를 제공하는 인텔의 개선된 오픈 시스템 파운드리 모델에 대해 설명했습니다.

"과거에는 모든 제조 서비스를 이용하거나 아무것도 이용하지 않아야 했습니다."라고 그는 설명합니다. "하지만 이 새로운 접근 방식은 수요를 더 효과적으로 충족하고 더 큰 유연성을 제공합니다." 또한 이제 제조 주기 초기에 테스트를 수행할 수 있어 비용 절감에도 도움이 됩니다.

가드너는 "이는 특히 중요한데, 폰테 베키오(Max 시리즈 데이터센터 GPU의 코드명)를 보면 거의 50개의 칩렛 또는 타일로 구성되어 있기 때문입니다."라고 말합니다. "최종 테스트 중에 그중 하나가 실패하면 매우 비싼 패키징과 함께 다른 모든 좋은 다이를 폐기해야 합니다. 우리는 최종 테스트 기능에서 더 많은 것을 얻을 수 있는 잠재력을 확인했습니다."