생명 유지에 관한 무어스의 법칙을 지키기 위한 인텔의 최신 전략에는 유기 기판(데이터와 전력이 컴퓨팅 다이 안팎으로 흐르는 중개자)을 유리 기판으로 바꾸는 것이 포함됩니다.
월요일 블로그 게시물에서 x86 거대 기업은 인공 지능 및 기계 학습과 같은 애플리케이션을 위한 더 높은 밀도, 더 높은 성능의 칩을 달성하는 데 핵심이라고 믿는 상업용 유리 기판에 대한 작업을 공개했습니다.
“오늘날의 컴퓨터는 점점 더 하나의 기판에 여러 칩을 사용하고 있습니다. 이러한 기판이 더 많은 실리콘을 차지함에 따라 현재의 유기 기판(주로 플라스틱)은 휘어질 수 있습니다. 유리는 더 단단하고 패키지에서 더 많은 칩을 처리할 수 있습니다.”라고 Intel의 Rob Kelton은 설명했습니다. 간단한 영상. “유리는 유기 기판보다 동일한 패키지 크기에서 50% 더 많은 염료 함량을 가능하게 합니다.”
이번 발표는 칩렛의 2D 및 3D 패키징에 사용되는 임베디드 멀티 다이 인터커넥트 브리지(EMIB) 및 Foveros를 포함하여 칩 제조업체가 첨단 패키징 기술을 활용하는 가운데 나온 것입니다. 그러나 기술은 다양한 칩렛이 인터페이스되고 구동되는 방식을 다루는 반면 Intel의 최신 개발은 이러한 다이가 통합되는 매체를 기반으로 합니다.
Gartner 분석가 Gaurav Gupta에 따르면 이 아이디어는 다소 간단하며 유기 기판에서 발견되는 PCB 코어를 유리 코어로 교체하는 것과 관련이 있다고 합니다. 그는 이렇게 말한다 레지스터, 우수한 광학적 및 기계적 특성을 포함하여 많은 이점을 제공합니다. 예를 들어, 유리의 열팽창률은 실리콘의 열팽창률과 비슷하므로 우리가 이해하는 바와 같이 이는 뒤틀림이나 수축 가능성을 완화하는 데 도움이 됩니다.
Intel 기술이 유리 기판을 사용하여 제작된 채워지지 않은 패키지 트레이를 보유하고 있습니다. – 확대하려면 클릭하세요.
더 높은 온도를 견딜 수 있는 능력은 주목할 만합니다. 인텔은 유리 기판의 첫 번째 애플리케이션이 대규모 데이터 센터, AI 및 그래픽 애플리케이션에 있다고 보고 있는데, 여기서는 종종 매우 다른 온도 범위 내에서 작동하는 칩렛의 밀도가 함께 패키징될 수 있습니다. 이전에 다룬 것처럼 이러한 종류의 멀티 다이 패키지와 관련된 열 스트레스는 인텔이 새로운 테스트 및 검증 체계를 통해 해결하려고 하는 문제 중 하나입니다.
미국의 거대 칩 회사는 또한 유리의 특성이 더 높은 상호 연결 밀도를 가능하게 한다고 주장합니다. 유리 기판을 사용하면 상호 연결 밀도를 10배 높일 수 있을 것으로 추정됩니다. 즉, 유리 기판은 더 많은 데이터가 프로세서에 더 빠르게 들어오고 나갈 수 있도록 해야 합니다. Intel이 이를 수행할 것으로 기대하는 방법 중 하나는 기판에 직접 통합된 광학 상호 연결을 사용하는 것입니다.
실리콘 포토닉스의 사용은 인텔이 수년 동안 사용해 온 기술입니다. 가장 최근에 칩 제조업체는 DARPA의 가장 큰 그래프 분석 작업 부하를 처리하도록 설계된 8개의 코어, 528개의 스레드 및 1TB/s의 광학 상호 연결을 갖춘 프로토타입 프로세서를 선보였습니다.
그러나 누군가가 흥분하기 전에 유리 기판을 사용하는 Intel의 칩을 보기까지는 시간이 좀 걸릴 것입니다. 이 회사는 “2010년대 후반”에 차세대 패키징 기술을 시장에 출시하는 것을 목표로 하고 있습니다.
유리 기판의 장점을 고려할 때 왜 업계에서는 이를 더 빨리 채택하지 않았는지 의문이 듭니다. 결국, 유리는 모래, 소다회, 석회석을 가열하여 액화시킨 혼합물일 뿐입니다.
굽타(Gupta)에 따르면, 신뢰할 수 있고 경제적으로 실행 가능한 방식으로 대량 생산할 수 있는 특정 특성을 나타내는 엔지니어링 유리는 비교하기가 매우 어렵습니다. “물질적 수준에서 혁신을 수행하려면 수년이 걸립니다. “라고 그는 설명했습니다.
이 문제에 대한 인텔의 자체 의견도 몇 가지 단서를 제공할 수 있습니다. 칩 제조업체는 업계가 2030년경까지 유기 기판으로 수행할 수 있는 작업의 한계에 직면할 것으로 예상합니다. 따라서 적어도 현재로서는 Intel의 EMIB 또는 TSMC의 CoWoS와 같은 기술과 결합된 유기 기판이 성공할 수 있습니다. 충분하다.
그러나 굽타는 장기적으로 AI 및 데이터센터 애플리케이션을 위한 더 크고 복잡한 가속기를 개발하라는 압력이 유리와 같은 더 효율적인 기판에 대한 수요를 촉진할 수 있다고 의심합니다.
유리를 반도체 소재로 심각하게 보고 있는 회사가 인텔뿐만이 아니라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어, 독일의 웨이퍼 제조업체인 Plan Optik AG는 다양한 MEMS(미세 전자 기계 시스템) 응용 분야를 위한 다양한 유리 웨이퍼를 개발했습니다. 스마트폰 화면부터 광섬유까지 모든 제품에 사용되는 부티크 유리 생산을 전문으로 하는 코닝은 LCD 패널용 기판 유리도 개발하고 있습니다.
인텔이 이러한 유리 기판을 개발하기 위해 누구와 협력하고 있는지는 확실하지 않습니다. 두 회사가 이전에 실리콘 포토닉스 및 5G 통신 제품에 대해 협력한 것을 보면 코닝이 확실한 경쟁자로 보입니다.
Intel은 “오늘 우리는 파트너십이나 고객을 발표하지 않습니다.”라고 말했습니다. “그러나 우리는 가까운 미래에 기판 공급업체와 함께 업계 주요 기업들이 우리와 협력할 것으로 기대합니다.” ®
