آشنایی با تکنولوژی زیرلایه‌های شیشه‌ای؛ ابتکار اینتل برای ساخت تراشه‌های قدرتمندتر

[Soccer_Boy 211]

واحد خبر mobile.ir :

این روزها وقتی صحبت از آینده طراحی تراشه می‌شود، تمرکز ما عمدتا به مواردی از قبیل افزایش تعداد هسته‌ها، بالا بردن سرعت کلاک، کاهش اندازه ترانزیستورها و یا انباشت سه‌بعدی معطوف شده و شاید کمتر کسی به «زیرلایه» پکیج فکر کند؛ المان مهمی که اجزای تراشه را نگاه داشته و به هم وصل می‌کند. در این میان، اینتل دست به یک نوآوری بزرگ زده که می‌تواند تحولی بزرگ در طراحی تراشه ایجاد کند. این کمپانی آمریکایی روز دوشنبه 18 سپتامبر 2023 (27 شهریور 1402) از دست‌یابی به تکنولوژی جدیدی جهت به کارگیری شیشه در ساخت زیرلایه تراشه‌ها خبر داد و مدعی شد که این تکنولوژی می‌تواند بهترین جایگزین مواد آلی کنونی باشد.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/5084/intel-unveils-glass-substrates-to-overcome-limitations-of-organic-materials_01.jpg

به گفته اینتل، زیرلایه‌های شیشه‌ای در مقایسه با مواد آلی – که تاکنون در ساخت زیرلایه از آنها استفاده شده – قدرتمندتر بوده و بازدهی بالاتری دارند. همچنین، شیشه این امکان را فراهم می‌کند که بتوان چیپ‌لت‌ها و اجزای بیشتری را در کنار هم جای داد؛ چیزی که با پکیج‌های سیلیکونی کنونی (ساخته شده با زیرلایه‌های آلی) موجب بی‌ثباتی و خم شدن پکیج خواهد شد. علت اصلی برتری این تکنولوژی آن است که شیشه در قیاس با آنچه هم‌اکنون استفاده می‌شود، ثبات بیشتری دارد. از این رو، می‌توان کاشی‌های سیلیکونی بیشتری را در یک پکیج گنجاند و به این ترتیب، قانون مور می‌تواند همچنان ادامه داشته باشد. (در صورتی که برخی تحلیل‌ها، پابرجا ماندن قانون مور را به چالش کشیده بودند)

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/5084/intel-unveils-glass-substrates-to-overcome-limitations-of-organic-materials_02.jpg

به گفته اینتل، زیرلایه‌های شیشه‌ای می‌توانند دماهای بالاتری را تحمل کنند، تا 50 درصد اعوجاج الگوی کمتری دارند، با تخت‌شدگی بسیار پایین عمق فوکوس بهتری را برای لیتوگرافی ارائه می‌کنند و ثبات ابعادیِ مورد نیاز برای پوشش‌ها یا overlayهای لایه-به-لایه را دارا هستند. با توجه به مزیت‌های ذکر شده، اینتل مدعی‌ست که استفاده از زیرلایه‌های شیشه‌ای، ضمن افزایش ده برابری در چگالی همبستگی می‌تواند امکان تولید پکیج‌های با فرم-فاکتور بسیار بزرگ و بازدهی بالا در مونتاژ را فراهم کند.

به گفته اینتل، قابلیت جای دادن تراشه‌های بیشتر در زیرلایه‌های شیشه‌ای برای ساخت مراکز داده و تراشه‌های هوش مصنوعی (که به پکیجینگ پیشرفته‌تری نیازمندند) ضروری خواهد بود. به محض اینکه این پروسه به تکامل لازم رسیده و هزینه‌های آن کاهش یابد، می‌توان آن را برای دیوایس‌های مصرف‌کننده در شبکه نیز به کار گرفت. البته، این پروسه حداقل یک دهه به طول خواهد انجامید.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/5084/intel-unveils-glass-substrates-to-overcome-limitations-of-organic-materials_03.jpg

اینتل هنوز فاش نکرده که چه نوع شیشه‌ای برای ساخت زیرلایه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنها می‌دانیم این کمپانی تولید آزمایشی پنل‌های نیمه‌رسانا در کارخانه این شرکت در شهر Chandler (واقع در آریزونا) را با استفاده از زیرلایه شیشه‌ای آغاز کرده است. طبق ادعای اینتل، استفاده از شیشه هم در عملکرد و هم در چگالی تراشه امتیازهایی را در بر داشته و دست طراحان تراشه را برای طراحی چیپ‌های پیچیده در آینده بازتر می‌کند.

یکی از مزایای شیشه آن است که در مقایسه با مواد آلی کنونی (مورد استفاده در ساخت زیرلایه‌ها) بسیار تخت است. نکته دیگر آنکه شیشه، در قیاس با کامپوزیت متشکل از مواد مختلف، همگن‌تر بوده و همین موجب می‌شود تراشه ساخته شده با آن، به مرور زمان کمتر دچار پیچ و تاب و یا انقباض شود. همچنین، شیشه در سیکل‌های حرارتی پایدارتر خواهد بود. این ویژگی در کنار توانایی شیشه در اتصال تعداد چیپ‌های بیشتر در یک پکیج، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای طراحی تراشه‌های غول‌پیکر مراکز داده و همچنین تراشه‌های هوش مصنوعی تبدیل می‌کند.

http://www.mobile.ir//s.mobile.ir/static/upload/articles/5084/intel-unveils-glass-substrates-to-overcome-limitations-of-organic-materials_04.jpgحمید عظیمی مدیر توسعه فناوری زیرلایه در شرکت اینتل

اینتل اعلام کرده که نمونه‌های زیرلایه‌های شیشه‌ای در قالب پنل به تولید می‌رسند، نه ویفر. این پنل‌ها مساحتی بالغ بر 510 میلی‌متر مربع (حدود 20 اینچ) خواهند داشت. به گفته اینتل، تولید آزمایشی این پنل‌ها آغاز شده تا شرکت بتواند عملکرد و میزان اعتماد‌پذیری آنها را بسنجد. اینتل مدعی شده که ظرفیت لازم برای ادامه تحقیق و توسعه روی این پنل‌ها را در سال‌های آتی دارا خواهد بود.

همان طور که گفته شد، در ساخت زیرلایه‌های کنونی از مواد آلی استفاده می‌شود. اینتل اعلام کرده که زیرلایه‌های شیشه‌ای در واقع مکمل زیرلایه‌های آلی بوده و قرار نیست به طور کلی جایگزین آنها شوند، بلکه هر دو نوع آنها در کنار هم در بازار حضور خواهند داشت. اینتل از 10 سال قبل کار روی تکنولوژی زیرلایه‌های شیشه‌ای را آغاز کرده و امیدوار است حداقل تا پایان این دهه بتواند این تکنولوژی را در تولید محصولاتش پیاده‌سازی کند. گفتنی‌ست، این یکی از مهم‌ترین پروژه‌های اینتل به شمار می‌رود زیرا به نظر می‌رسد آینده مراکز داده به این تکنولوژی گره خورده باشد.

نمایش متن کامل