Em sua exploração de encapsulamento avançado, a Intel voltou sua atenção para um novo material para substratos de chips: o vidro. A rigidez do vidro, juntamente com seu menor coeficiente de expansão térmica, o torna superior aos substratos orgânicos, pois reduz o grau de expansão e deformação. De acordo com Pooya Tadayon, Intel Fellow e Diretor de Desenvolvimento de Tecnologia de Teste e Empacotamento, essas propriedades conferem ao vidro uma vantagem particular no escalonamento de processos, como a obtenção de pitches mais finos.

_{Tom Rucker, vice-presidente de desenvolvimento de tecnologia e diretor de integração de desenvolvimento de tecnologia de teste e empacotamento da Intel}

“O uso de substratos de vidro nos permite introduzir algumas funcionalidades e geometrias interessantes para melhorar o fornecimento de energia”, disse Tadayon. “Este material também pode permitir diodos de alta velocidade que vão além de 224G e chegam a 448G.” Ele acrescentou que a adoção de substratos de vidro é um processo gradual, impulsionado pelo desenvolvimento de ferramentas e processos, bem como pela demanda emergente. Os substratos de vidro coexistirão com substratos orgânicos, em vez de substituí-los.

Tom Rucker, vice-presidente de desenvolvimento de tecnologia e diretor de integração de desenvolvimento de tecnologia de testes e empacotamento da Intel, observou que a empresa mudou seu foco em empacotamento avançado de sistema em chip (SoC) para sistema em pacote (SiP).

“À medida que fazemos a transição de muitas de nossas linhas de produtos para a tecnologia Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB), essa mudança continua a ganhar força”, disse Rucker. “Também estamos migrando para interconexões 3D, que suportam empilhamento de matrizes e permitem um número maior de matrizes, possibilitando geometrias menores e maior desempenho — tudo em um único pacote.”

_{Pooya Tadayon, Intel Fellow, Diretor de Desenvolvimento de Tecnologia de Embalagem e Testes}

Os desafios mecânicos impostos pelo encapsulamento em larga escala também levaram a Intel a expandir suas capacidades nessa área. Tadayon destacou que os substratos são propensos a deformações, e Mark Gardner, Diretor Sênior de Empacotamento Avançado da Intel Foundry Services, acrescentou que isso dificulta a montagem em placas-mãe. "Como resultado, descobrimos que ter experiência em montagem de placas pode ser benéfico para nossos clientes, e podemos colaborar com os fabricantes de montagem de placas para fornecer um processo integrado para eles", explicou Gardner.

Impulsionando a inovação contínua na tecnologia de embalagens

Os produtos recém-lançados e futuros da Intel incluem:

• O processo de Série Máxima As GPUs para data centers, lançadas no início de 2023, aproveitam quase todas as tecnologias avançadas de encapsulamento da Intel, incluindo empilhamento 3D lado a lado e EMIB. Esses componentes contêm 47 chips de processo de 5 nm e 100 bilhões de transistores.
• A próxima geração Foveros de passo de 36µm Tecnologia de empilhamento 3D (que evoluiu de 50µm para 36µm e agora para 25µm), bem como a Lago de Meteoros processadores, com lançamento previsto para 2023.
• O processo de Matriz de grade de esferas flip-chip (FCBGA) A plataforma, com produção em massa prevista para 2024, planeja expandir os tamanhos de pacotes lado a lado para 100 mm, estender as camadas intermediárias e reduzir os passos para menos de 90 µm.
• Interconexões de última geração, incluindo acoplamento baseado em vidro, também conhecido como tecnologia de ponte de vidro—e óptica co-empacotada com guias de onda integrados.

Tadayon explicou que a tecnologia de ponte de vidro não conecta ou liga fibras ópticas diretamente a chips de silício para evitar o reprocessamento. Esta "solução única" suporta a funcionalidade plug-and-play e deverá entrar em produção em massa até o final de 2024. Além disso, a tecnologia de empilhamento de chips Foveros da Intel continuará a evoluir, com pitches previstos para 9 µm.

“Olhando para as tecnologias de próxima geração, planejamos adotar pitches abaixo de 5 µm em nossos produtos”, disse Tadayon. “Continuaremos a introduzir novas arquiteturas e recursos de empilhamento 3D, permitindo que os arquitetos conectem chips de diferentes maneiras e aproveitem a flexibilidade oferecida por esta plataforma.”

O que impulsiona essas inovações tecnológicas?

“A tecnologia de encapsulamento desempenha um papel fundamental na viabilização de funções computacionais em todos os setores do ecossistema, desde supercomputadores de alto desempenho a data centers, computação de ponta e tudo o mais — armazenamento, transmissão e ação com base em dados”, disse Rucker. “Os principais impulsionadores das soluções tecnológicas são desempenho, escalabilidade e custo.”

_{Mark Gardner, diretor sênior de embalagens avançadas na divisão de fundição da Intel}

A Intel também está aprimorando seus serviços de fundição, abandonando a abordagem "tudo ou nada". Gardner descreveu o modelo de fundição de sistema aberto reformulado da empresa, que oferece serviços mais flexíveis e à la carte, abrangendo todo o ciclo de vida da fabricação do produto — das especificações do produto aos testes.

“Antigamente, era preciso usar todos os nossos serviços de fabricação ou nada”, explicou ele. “Mas esta nova abordagem atende à demanda com mais eficiência e oferece maior flexibilidade.” Além disso, os testes agora podem ser realizados mais cedo no ciclo de fabricação, o que ajuda a reduzir custos.

“Isso é particularmente importante porque, se você observar a Ponte Vecchio (codinome da GPU para data center da Série Max), ela tem quase 50 chiplets ou tiles”, disse Gardner. “Se um deles falhar durante o teste final, você terá que descartar todos os outros chips em boas condições, juntamente com a embalagem muito cara. Vimos o potencial de ganhar mais com os recursos de teste final.”