A Intel Corporation acaba de apresentar um dos processos e roteiros de tecnologia de empacotamento mais detalhados que a empresa já forneceu, incluindo uma série de inovações que farão parte de seus produtos até 2025 e além. Além de anunciar a chegada do RibbonFET, sua primeira arquitetura de transistor em mais de uma década, e do PowerVia, método inédito para fornecimento de energia traseira, a companhia destacou a intenção de adotar rapidamente a litografia ultravioleta extrema (EUV) de última geração, a EUV de Alta Abertura Numérica (High NA). A Intel encontra-se em condições de receber a primeira ferramenta de produção High NA EUV do setor. "Com base na liderança inquestionável da Intel em empacotamento avançado, estamos acelerando a estratégia de inovação para garantir nossa liderança de performance processo em 2025", explicou Pat Gelsinger, CEO da Intel, durante o Intel Accelerated, webcast global da companhia. "Temos um pipeline de inovações inédito e vamos entregar avanços de tecnologia que vão do transistor até o nível de sistema. Iremos até os limites da tabela periódica e seremos incansáveis na nossa busca pela Lei de Moore e nossos planos de inovação por meio da magia do silício".

 

Não é novidade para o setor que a nomenclatura tradicional de nó de processo baseada em nanômetro deixou de corresponder à métrica de comprimento de porta real em 1997. Assim, a Intel passa a usar uma nova estrutura de nomenclatura para seus nós de processo para que os clientes tenham uma visão mais clara. Com o lançamento do Intel Foundry Services, este tipo de abordagem é mais importante do que nunca. "As recentes inovações irão aprimorar o mapa de produtos da Intel e serão fundamentais para os clientes de produção de semicondutores", afirmou Gelsinger. "O interesse pelo IFS é grande e estou feliz em anunciar nossos primeiros clientes. O IFS já é realidade!"

 

Abaixo, a descrição de tecnólogos para os novos nomes de nós e as inovações de cada um:

 

O Intel 7 oferece um aumento de desempenho por watt de aproximadamente 10% a 15% em relação ao Intel 10nm SuperFin, com base em otimizações do transistor FinFET. O Intel 7 estará presentes em produtos como Alder Lake para clientes e Sapphire Rapids para o centro de dados. Ambos devem entrar em fase de produção no início de 2022.

O Intel 4 usa a litografia EUV para impressão de recursos incrivelmente pequenos usando luz de comprimento de onda ultracurto. Com um aumento de aproximadamente 20% no desempenho por watt, junto com melhorias de área, o Intel 4 entra em fase de produção na segunda metade de 2022 e será enviado aos clientes em 2023, incluindo Meteor Lake para clientes e Granite Rapids para o centro de dados.

O Intel 3 usa outras otimizações FinFET e EUV aprimorado para proporcionar um aumento de performance por watt de aproximadamente 18% em comparação ao Intel 4, além de melhorias adicionais de área. O início da fabricação de produtos com Intel 3 está previsto para a segunda metade de 2023.

O Intel 20A marca o início da era angstrom com duas tecnologias revolucionárias, RibbonFET e PowerVia. RibbonFET é a implementação da Intel de um transistor gate-all-around e será a primeira arquitetura de transistor da empresa desde 2011, quando lançou o pioneiro FinFET. A tecnologia oferece velocidades de comutação de transistor maiores, ao mesmo tempo em que atinge a mesma corrente de acionamento de várias aletas em um espaço significativamente menor. Já PowerVia é uma implementação exclusiva da Intel, pioneira no setor, voltada ao fornecimento de energia traseira que elimina a necessidade de roteamento de energia na parte frontal do wafer, otimizando a transmissão do sinal. O Intel 20 deve ser lançado em 2024. A companhia também está otimista com a possibilidade de firmar parceria com a Qualcomm para a tecnologia de processo Intel 20A.

2025 e além: Com lançamento previsto para depois do Intel 20A, o Intel 18A entra em fase de desenvolvimento no início de 2025, com melhorias do RibbonFET que irão proporcionar mais um salto considerável na performance de transistor. A Intel também está trabalhando na definição, construção e implantação da próxima geração de High NA EUV e espera receber a primeira ferramenta de produção do setor. Em parceria com a ASML, a Intel espera garantir o sucesso de mais um produto revolucionário que irá além da atual geração de EUV.

 

"A Intel possui um longo histórico de inovações em processos fundamentais que contribuíram com a evolução do setor", explica Ann Kelleher, vice-presidente sênior e diretora de Technology Development. "Nós lideramos a transição para silício tensionado em 90 nm, para gates de metal high-k em 45 nm e para FinFET em 22 nm. O Intel 20A será mais um divisor de águas na tecnologia de processos com duas inovações revolucionárias: RibbonFET e PowerVia."

Com a nova estratégia IDM 2.0 da Intel, o empacotamento ganha cada vez mais importância na realização dos benefícios da Lei de Moore. A companhia anunciou que a AWS será o primeiro cliente a usar as soluções de empacotamento IFS, além de oferecer os seguintes insights acerca do planejamento de empacotamento avançado líder da empresa:

 

EMIB segue liderando o setor como primeira solução de ponte embutida 2.5D, com lançamento de produtos desde 2017. Sapphire Rapids será o primeiro produto Xeon para o centro de dados a lançar ponte de interconexão multi-die (EMIB) embutida em grande quantidade. Esse também será o primeiro dispositivo do setor com tamanho de retículo duplo, proporcionando quase o mesmo desempenho de um design monolítico. Além do Sapphire Rapids, a próxima geração de EMIB passará de um bump pitch de 55 microns para 45 microns.

A tecnologia Foveros usa capacidades de empacotamento de nível de wafer para oferecer uma solução de empilhamento 3D inédita. O processador Meteor Lake marca a implementação de segunda geração do Foveros em um produto cliente, com bump pitch de 36 micros, tiles que abrangem diferentes nós de tecnologia e uma faixa de potência de design térmico de 5 a 125W.

O Foveros Omni marca a chegada da próxima geração de tecnologia Foveros, fornecendo flexibilidade ilimitada com tecnologia de empilhamento 3D de desempenho para projetos modulares e interconexão die-to-die. O Foveros Omni permite desagregar o die, combinando vários tiles de topo e de base em nós de fabricação mistos. O início da produção está previsto para 2023.

Já o Foveros Direct foca na ligação direta de cobre a cobre para interconexões de baixa resistência de forma. Assim, já não será possível saber onde termina o wafer e onde começa o empacotamento. O Foveros Direct ativa bump pitches de sub-10 microns, proporcionando um aumento de ordem de magnitude na densidade de interconexão para empilhamento 3D e abrindo as portas para novos conceitos para particionamento funcional de die que antes pareciam inatingíveis. O Foveros Direct é complementar ao Foveros Omni e deve ficar pronto em 2023.

As inovações apresentadas hoje foram desenvolvidas nas instalações da Intel localizadas nos estados do Oregon e do Arizona e consolidam o papel da Intel como a única empresa de ponta em pesquisa, desenvolvimento e fabricação nos EUA. Além disso, as inovações contam com a estreita colaboração de um ecossistema de parceiros nos EUA e na Europa. Esse tipo de parceria é fundamental para possibilitar inovações desta magnitude, do laboratório à produção em larga escala. A Intel está comprometida com a parceria com governos a fim de fortalecer as cadeias de suprimentos e impulsionar a economia e segurança nacionais.

Ao encerrar o webcast, a empresa informou que mais detalhes serão divulgados no evento Intel InnovatiON. O Intel InnovatiON acontece em São Francisco e será online nos dias 27 e 28 de outubro de 2021. Informações adicionais podem ser acessadas no site Intel ON.