انضم إلى كبار المديرين التنفيذيين في سان فرانسيسكو يومي 11 و 12 يوليو ، لمعرفة كيف يدمج القادة استثمارات الذكاء الاصطناعي ويحسنونها لتحقيق النجاح. يتعلم أكثر
يدعي باحثو إنتل أنهم ماضون عامًا في تقديم تقنية طاقة غير مسبوقة للرقائق التي يطلق عليها اسم PowerVia.
أعلنت شركة تصنيع الرقائق الضخمة عن PowerVia اليوم كجزء أساسي من تقنيتها لتحقيق التوازن بين الأداء وكفاءة الطاقة للدورة التالية من قانون مور. تتوقع إنتل إطلاق التكنولوجيا في عام 2024 مع معالجاتها الرائدة ، وتقول إن الحل له فوائد عديدة. يعمل هذا على حل الاختناقات المتزايدة في الترابط / الأسلاك حيث تصبح مهام مثل معالجة الذكاء الاصطناعي أكثر تطلبًا.
أظهرت شريحة اختبار أن PowerVia تستخدم 90٪ من الخلايا ، مما يجعل تصميم الشريحة أقل تكلفة. وقالت إنتل أيضًا إن الاختبار أظهر أيضًا تحسنًا في انخفاض جهد المنصة بنسبة 30٪ وفائدة تردد بنسبة 6٪ – وهي عوامل ستساعد في الأداء وكفاءة الطاقة.
قال نائب رئيس إنتل للتكنولوجيا بن سيل في إيجاز صحفي: “من كل ما رأيناه ، سيتبعه الآخرون لجني نفس المكاسب التي نراها”.
حدث
تحويل 2023
انضم إلينا في سان فرانسيسكو يومي 11 و 12 يوليو ، حيث سيشارك كبار المسؤولين التنفيذيين في كيفية دمج استثمارات الذكاء الاصطناعي وتحسينها لتحقيق النجاح وتجنب المزالق الشائعة.
سجل الان
قالت إنتل إنها الأولى في الصناعة التي تنفذ توصيل الطاقة الخلفية على شريحة اختبار تشبه المنتج ، مما يحقق الأداء المطلوب لدفع العالم إلى العصر التالي من الحوسبة. PowerVia ، الذي سيتم تقديمه في عقدة عملية التصنيع Intel 20A في النصف الأول من عام 2024 ، هو حل توصيل الطاقة الخلفية الرائد في الصناعة من إنتل. إنه يحل المشكلة المتزايدة المتمثلة في اختناقات الترابط في تحجيم المنطقة عن طريق تحريك توجيه الطاقة إلى الجانب الخلفي من الرقاقة.
قال سيل: “يعد PowerVia معلمًا رئيسيًا في إستراتيجيتنا القوية” الخمس عقد في أربع سنوات “وفي طريقنا لتحقيق تريليون ترانزستور في حزمة في عام 2030”. “لقد مكّننا استخدام عقدة عملية تجريبية وشريحة اختبار لاحقة من التخلص من مخاطر القوة الخلفية لعقد العمليات الرائدة لدينا ، مما جعل إنتل متقدمًا على المنافسين في جلب توصيل الطاقة الخلفية إلى السوق.”
قال سيل إن PowerVia يمثل عودة إنتل إلى القيادة الابتكارية والتنفيذية. تعثرت إنتل في السنوات الأخيرة ، متخلفة عن منافستها Advanced Micro Devices في تصميم الرقائق وتحتل TSMC في تصنيع الرقائق. تعهد بات غيلسنجر ، الرئيس التنفيذي لشركة إنتل ، بإعادة الشركة إلى المسار الصحيح مع التكنولوجيا الخاصة بمصانع تصنيع الرقائق في الولايات المتحدة.
قال سيل إن مهندسي الشركة طوروا وأثبتوا القوة الخلفية الأولى في العالم
الحل ، واتخاذ خطوة كبيرة إلى “عصر أنجستروم” لصناعة الرقائق. هذا يعني أن الأبعاد داخل الرقائق تقترب من أنجستروم ، أو جزء واحد من عشرة مليارات من المتر.
كان الكثير من العاملين في الصناعة قلقين بشأن نهاية قانون مور ، أو التنبؤ الذي تم التوصل إليه في الستينيات من قبل الرئيس الفخري لشركة إنتل ، جوردون مور ، الذي توقع أن عدد الترانزستورات على الشريحة سيتضاعف كل عامين. لكن تقدمًا مثل PowerVia يعني أن التقدم لا يزال ممكنًا.
قلب صناعة الرقائق رأسًا على عقب
تدور PowerVia في الواقع حول قلب الأشياء رأسًا على عقب من خلال تشغيل الطاقة من خلال الجانب الخلفي من الشريحة. تقول Intel إنها طريقة جديدة لتوصيل الطاقة تتطلب إعادة تفكير جذري في كل من كيفية تصنيع الرقائق وكيفية اختبارها.
بالنسبة لكل التاريخ الحديث لرقائق الكمبيوتر ، فقد تم بناؤها مثل البيتزا – من الأسفل إلى الأعلى ، إلى الداخل
طبقات. في حالة الرقائق ، تبدأ بأصغر الميزات ، الترانزستورات ، ثم تقوم بالبناء
طبقات من الأسلاك أصغر حجمًا بشكل متزايد تربط الترانزستورات وأجزاء مختلفة من الرقاقة (هذه
قال سيل.
ومن بين تلك الطبقات العليا الأسلاك التي تجلب الطاقة التي تجعل وظيفة الرقاقة تعمل. عندما تنتهي الشريحة ، تقلبها وتضعها في عبوة توفر وصلات بالخارج
العالم ، وأنت على استعداد لوضعه في الكمبيوتر.
لكن شركة إنتل قالت إن هذا النهج يواجه مشاكل. كلما أصبحت أصغر وأكثر كثافة ، فإن الطبقات
أصبحت الوصلات البينية المشتركة واتصالات الطاقة شبكة فوضوية بشكل متزايد تعيق
الأداء العام لكل شريحة.
قال سيل ، الذي كان جزءًا من الفريق الذي جعل PowerVia تؤتي ثماره. باختصار ، تتلاشى الطاقة والإشارات ، مما يتطلب حلولاً بديلة أو ببساطة تفريغ مزيد من الطاقة.
مشكلتان ، حل واحد
توقعت فرق إنتل هذه القضايا – يعود البحث والتطوير على نهج جديد إلى عقد من الزمان – ولا تواجهها Intel وحدها. يُطلق على الحل الذي تعمل من أجله كل من Intel وصانعي الرقائق الرائدين “الطاقة الخلفية” ، لإيجاد طريقة لتحريك أسلاك الطاقة الموجودة أسفل الترانزستور إلى الجانب “الخلفي” من الشريحة ، وبالتالي ترك الوصلة البينية أو “الأمامية” يركز الجانب بشكل نظيف فقط على التوصيل البيني.
لم تتخذ Intel هذا النهج من قبل لأن الطريقة القديمة كانت أكثر وضوحًا ، وكما لوحظ ، لم تكن في الغالب مشكلة. تُصدر إنتل ورقتين جديدتين حول PowerVia في مؤتمر 2023 VLSI Symposium في كيوتو ، اليابان. لاحظوا كيف ابتكرت Intel عملية لتصنيعها واختبارها وإظهار نتائج أداء إيجابية. جزء “اختباره” هو الأكثر أهمية ، ولكن الجزء التصنيعي هو الأكثر إثارة للدهشة. تخلص من صنع البيتزا. لأول مرة ، تسير صناعة الرقائق على وجهين.
البقاء على الطريق
تتمتع إنتل بسجل حافل في تقديم التقنيات الجديدة الأكثر أهمية في الصناعة ، مثل السيليكون المجهد ، والبوابة المعدنية Hi-K و FinFET ، لدفع قانون مور إلى الأمام.
قال سيل: “لقد قدمناها ، واتبعت الصناعة”.
وقالت الشركة إنه مع وصول التكنولوجيا الشاملة لبوابة PowerVia و RibbonFET في عام 2024 ، تواصل إنتل قيادة الصناعة في تصميم الرقائق وابتكارات العمليات.
PowerVia هو أول من يحل مشكلة الاختناق المتزايدة للربط البيني لمصممي الرقائق. تتطلب حالات الاستخدام المتصاعدة ، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي والرسومات ، ترانزستورات أصغر حجمًا وأكثر كثافة وقوة لتلبية متطلبات الحوسبة المتزايدة باستمرار.
كيف تعمل
يتم بناء الترانزستورات أولاً ، كما كان من قبل ، مع إضافة طبقات الترابط بعد ذلك. الآن الجزء الممتع: اقلب الرقاقة و “صقل كل شيء” ، قال سيل ، لفضح الطبقة السفلية التي سيتم توصيل الأسلاك (الطبقات المعدنية ، لأن هذه “الأسلاك” مجهرية) للطاقة.
قال سيل: “نسميها تقنية السيليكون”. “لكن كمية السيليكون المتبقية على هذه الرقائق هي في الحقيقة
صغير الحجم.”
بعد التلميع ، قال سيل: “لديك الآن عدد قليل جدًا من الطبقات المعدنية وكلها سميكة جدًا”. تشير هذه “السماكة” إلى الطبقات التي تكون مجرد ميكرومتر. قال سيل إن هذا يترك “مسارًا مباشرًا جدًا لتوصيل الطاقة إلى الترانزستور الخاص بك”.
تفوق مزايا التكلفة والأداء والطاقة التعقيد
اليوم وعلى مدى العقود العديدة الماضية ، تنافست خطوط الطاقة والإشارة داخل بنية الترانزستور على نفس الموارد.
من خلال فصل الاثنين ، يمكن للشرائح زيادة الأداء وكفاءة الطاقة ، وتحقيق نتائج أفضل للعملاء. يعد توصيل الطاقة الخلفية أمرًا حيويًا لتوسيع نطاق الترانزستور ، مما يتيح لمصممي الرقائق زيادة كثافة الترانزستور دون التضحية بالموارد لتوفير طاقة وأداء أكثر من أي وقت مضى.
“هذه الكومة من الأسلاك تصبح عالية جدًا. وبينما تقوم بتوسيع نطاق الترانزستورات لجعلها أصغر حجمًا وأكثر قوة ، فإن جميع الأسلاك ، خاصة تلك الأسلاك السفلية ، يجب أن تتوسع أكثر فأكثر وتصبح أكثر فأكثر عنق الزجاجة أمام الحوسبة ، “قال سيل. “توصيل الطاقة الخلفية يأخذ كل أسلاك الطاقة هذه من الجانب الأمامي وينقلها فقط إلى الجانب الخلفي من ذلك السيليكون.”
وأكد بيع أن فوائد هذا النهج عديدة ، متجاوزة التعقيد الإضافي للجديد
عملية.
يمكن لأسلاك الطاقة ، على سبيل المثال ، أن تستحوذ على ما يصل إلى 20٪ من مساحة الواجهة الأمامية ، لذلك مع اختفاءها ، يمكن “إرخاء” طبقات التوصيل البيني. قال سيل ، مبسطًا ما كان يمثل الجزء الأكثر تعقيدًا من تدفق التصنيع: “هذا أكثر من تعويض تكلفة هذه العملية الكبيرة برمتها”. الشبكة
التأثير هو أن عملية التقليب المكونة من جزأين هي في الواقع أرخص من الطريقة القديمة.
الفوائد لا تقتصر على التصنيع. أثبتت شريحة الاختبار التي استخدمها فريق Intel لإثبات النهج – المسمى Blue Sky Creek واستناداً إلى E-core القادم في معالج Meteor Lake القادم من Intel لأجهزة الكمبيوتر – أن PowerVia حل كلا المشكلتين الناجمتين عن طريقة البيتزا القديمة.
قال سيل إنه مع الأسلاك المنفصلة والأكثر سمنة للطاقة والتوصيل البيني ، “تحصل على توصيل أفضل للطاقة وتحصل على توصيل إشارة أفضل”.
بالنسبة لمستخدم الكمبيوتر العادي ، فهذا يعني سرعة أكثر كفاءة. أنجز عملك بشكل أسرع وبقوة أقل ، وعد قانون مور مرة أخرى. كما استنتجت الورقة الثانية بشكل جاف ، “إن Intel E-
يُظهر الجزء الأساسي المصمم باستخدام PowerVia تحسنًا في التردد أكبر من 5٪ وكثافة خلية أكبر من 90٪ مع أوقات تصحيح أخطاء مقبولة مثل Intel 4. ”
يؤكد البيع أن هذا هو تعزيز التردد “الكبير” لمجرد تحريك الأسلاك.
شريحة اختبار فريدة من نوعها مع أخطاء خفية مقصودة
الجزء الأخير من هذا الاستنتاج – “أوقات التصحيح المقبولة” – يعد إنجازًا مهمًا إلى جانب
تحسينات المنتج ، قالت إنتل. اليوم ، تعتمد تقنيات اختبار الرقاقة على إمكانية الوصول إلى الترانزستورات في تلك الطبقة الأولى والأدنى. مع وجود الترانزستورات الآن في منتصف الشريحة ، “كان لابد من إعادة تطوير الكثير من هذه التقنيات ،” قال سيل.
“كان هناك الكثير من المخاوف والتردد وربما كان هذا هو أصعب شيء يمكن فهمه –
كيفية إجراء التصحيح على هذا التوصيل الجديد للطاقة الخلفية “، قال سيل.
لجعل الأمور أكثر صعوبة ، أضاف فريق تصميم شريحة الاختبار عن قصد بعض أخطاء “بيضة عيد الفصح” إلى الشريحة ، دون علم فريق التحقق من الصحة. والخبر السار أنهم وجدوا الخلل.
قال سيل: “لقد أحرزنا تقدمًا هائلاً على مدى العامين الماضيين في تطوير قدرات التصحيح هذه وإثباتها في Blue Sky Creek”.
هذا يثير شيئًا جديدًا آخر حول كيفية اكتشاف Sell وفريق Intel لوصفة PowerVia. سيتم إدخال PowerVia في السيليكون المصنّع من Intel بدءًا من عقدة Intel 20A ، والتي تدخل الإنتاج في عام 2024 (ستشهد Intel 20A أيضًا تقديم تصميم ترانزستور جديد شامل للبوابة يسمى RibbonFET ؛ يمكن لعملاء Intel Foundry Services الاستفادة من كلا الابتكارات في عقدة Intel 18A اللاحقة ، والتي ستصل لاحقًا في عام 2024).
لعزل تطوير PowerVia ، أخذوا الترانزستورات التي أثبتت كفاءتها من عقدة معالجة Intel 4 السابقة وقاموا ببناء عقدة خاصة بينية مع تصميم الطاقة والترابط المخطط له Intel 20A. … وعقدة عملية اختبار خاصة لعزل القوة الخلفية.
وبينما تقوم فرق التصنيع والتصميم في إنتل بإنشاء جميع أنواع رقائق اختبار فرانكشتاين بانتظام – لاختبار التصميمات الجديدة وعناوين IP وترسيخ عمليات السيليكون – فإنها لا تجعلها عادةً عملية وكاملة مثل Blue Sky Creek. في هذه الحالة ، احتاجت الفرق إلى التحقق ليس فقط من قدرتهم على إنشاء شريحة واختبارها بهذه الطريقة ، ولكن أيضًا من أن التكوين الجديد لن يجلب مشكلات جديدة إلى المنتج النهائي.
على سبيل المثال ، تتغير مشاكل الحرارة.
قال سيل: “عادةً ما تستخدم جانب السيليكون أيضًا لتبديد الحرارة”. “إذن الآن قمت بتقطير الترانزستورات الخاصة بك والسؤال هو ، ‘هل لدينا مشكلة حرارية؟ هل لدينا الكثير من التدفئة المحلية؟ “لحسن الحظ ، الجواب هو لا.
قال سيل: “ما كان أكثر روعة”. “على الرغم من هذه التغييرات الجذرية” – وضع الترانزستورات في منتصف الشريحة وإدخال هذا “التلميع” الثقيل للعملية – “يمكننا أن نجعل الترانزستورات تبدو قريبة جدًا جدًا مما كان لدينا في Intel 4.”
أما بالنسبة لـ PowerVia ، فليس لها نظير ، كما أكدت INtel. ووفقًا للتقارير الأخيرة ، فإن تقديم إنتل المزمع عام 2024 لـ PowerVia من شأنه أن يضع المنافسين “متأخرًا عامين تقريبًا” عندما يتعلق الأمر بالقوة الخلفية.
أكد سيل قائلاً: “على الأقل في هذه الفترة الزمنية ، لدينا طاقة خلفية تنافسية للغاية
خيار.”
ستأتي الشريحة الأولى من PowerVia في شكل Arrow Lake ، وهو معالج Intel من الجيل التالي لأجهزة الكمبيوتر التي تم إنشاؤها باستخدام عملية Intel 20A. قالت إنتل إن مليارات الترانزستورات الخاصة بها ستُعكس ، وستعمل بكفاءة أكبر من أي وقت مضى.
مهمة VentureBeat هو أن تكون ساحة المدينة الرقمية لصناع القرار التقنيين لاكتساب المعرفة حول تكنولوجيا المؤسسات التحويلية والمعاملات. اكتشف إحاطاتنا.
اكتشاف المزيد من نص كم
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
