Intel Corporation a annoncé qu'elle était la première entreprise de l'industrie à mettre en œuvre la fourniture d'énergie par l'arrière sur une puce de test de type produit, atteignant ainsi les performances nécessaires pour propulser le monde dans la prochaine ère de l'informatique. PowerVia, qui sera introduit sur le nœud de processus Intel 20A au cours du premier semestre 2024, est la solution de fourniture d'énergie backside d'Intel. Elle résout le problème croissant des goulets d'étranglement au niveau de l'interconnexion en déplaçant l'acheminement de l'énergie sur la face arrière d'une plaquette de silicium.

Une plaquette contient des puces de test Blue Sky Creek. Le test de production permet à Intel d'affiner sa technologie d'alimentation par l'arrière PowerVia. Prévue dans le cadre du nœud de fabrication Intel 20A en 2024, PowerVia sera la première implémentation de l'alimentation par l'arrière dans le silicium, résolvant ainsi des décennies de goulots d'étranglement au niveau de l'interconnexion.

Comment cela fonctionne-t-il ? Intel a dissocié le développement de PowerVia de celui des transistors afin de s'assurer qu'il est prêt à être implémenté dans le silicium sur la base des nœuds de processus Intel 20A et Intel 18A. PowerVia a été testé sur son propre nœud de test interne pour déboguer et assurer le bon fonctionnement de la technologie avant son intégration avec RibbonFET dans Intel 20A. Après fabrication et test sur une puce de test en silicium, il a été confirmé que PowerVia permettait une utilisation remarquablement efficace des ressources de la puce, avec une utilisation des cellules supérieure à 90 % et une mise à l'échelle importante des transistors, permettant aux concepteurs de puces d'obtenir des gains de performance et d'efficacité dans leurs produits.

Intel présentera ces résultats dans deux documents lors du symposium VLSI qui se tiendra du 11 au 16 juin à Kyoto, au Japon. PowerVia est bien en avance sur les solutions de puissance arrière des concurrents, offrant aux concepteurs de puces - y compris les clients d'Intel Foundry Services (IFS) - un chemin plus rapide vers de précieux gains d'énergie et de performance dans leurs produits. Intel a une longue expérience de l'introduction des nouvelles technologies les plus critiques de l'industrie, telles que le silicium déformé, la grille métallique Hi-K et FinFET, pour faire avancer la loi de Moore.

PowerVia et la technologie RibbonFET à grille polyvalente seront disponibles en 2024. PowerVia est la première à résoudre le problème croissant du goulot d'étranglement de l'interconnexion pour les concepteurs de puces. Les cas d'utilisation croissants, notamment l'intelligence artificielle et le graphisme, nécessitent des transistors plus petits, plus denses et plus puissants pour répondre à des exigences informatiques toujours plus grandes.

La fourniture d'énergie à l'arrière est vitale pour la mise à l'échelle des transistors, permettant aux concepteurs de puces d'augmenter la densité des transistors sans sacrifier les ressources afin de fournir plus de puissance et de performance que jamais. Comment nous procédons : Intel 20A et Intel 18A introduiront à la fois la technologie d'alimentation par l'arrière PowerVia et la technologie RibbonFET gate-all-around. La mise en œuvre de l'alimentation par l'arrière, qui constitue une toute nouvelle façon de fournir de l'énergie aux transistors, a soulevé de nouveaux défis en matière de thermique et de débogage des conceptions.

En dissociant le développement de PowerVia de celui de RibbonFET, Intel a pu relever rapidement ces défis afin d'assurer la préparation de la mise en œuvre dans le silicium basé sur les nœuds de processus 20A et 18A d'Intel. Les ingénieurs d'Intel ont mis au point des techniques d'atténuation pour éviter que les températures ne deviennent un problème. La communauté de débogage a également développé de nouvelles techniques pour s'assurer que la nouvelle structure de conception pouvait être déboguée de manière appropriée.

En conséquence, la mise en œuvre du test a permis d'obtenir de solides mesures de rendement et de fiabilité tout en démontrant la proposition de valeur intrinsèque de la technologie bien avant qu'elle ne rejoigne la nouvelle architecture RibbonFET. Le test s'est également appuyé sur les règles de conception permises par la lithographie EUV (extrême ultraviolet), qui a produit des résultats tels qu'une utilisation standard des cellules de plus de 90 % sur de vastes zones de la matrice, permettant une plus grande densité de cellules, ce qui devrait permettre de réduire les coûts. Le test a également montré une amélioration de plus de 30 % de la chute de tension de la plate-forme et un avantage de 6 % en termes de fréquence.

Intel a également obtenu des caractéristiques thermiques dans la puce de test PowerVia en ligne avec les densités de puissance plus élevées attendues de la mise à l'échelle de la logique. En proposant PowerVia à ses clients avant l'industrie et en continuant d'innover dans l'avenir, Intel s'inscrit dans une longue histoire, celle d'être le premier à mettre sur le marché de nouvelles innovations dans le domaine des semi-conducteurs, tout en innovant en permanence.