英特尔披露了PowerVia背面供电技术的最新测试细节,该项技术将率先用于2024年上半年推出的Intel 20A制程节点中。
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图片来源:英特尔公司
2024年,英特尔的制程工艺将进入“埃米时代”。作为首个进入“埃米时代”的工艺节点,英特尔将在Intel 20A采用两种新技术,一是将传统的FinFET工艺架构转换成RibbonFET(GAA)工艺架构,二是将传统的正面供电技术转换成背面供电技术,即PowerVia技术。英特尔表示,为了加速研发,英特尔选择了将PowerVia、RibbonFET两项技术分开研发的方式,而率先推进的就是PowerVia背面供电技术。
Blue Sky Creek测试芯片 英特尔对PowerVia进行了内部测试,并表示,采用PowerVia后芯片的单元利用率超过90%,有助于晶体管的微缩。采用PowerVia技术还能将平台电压降低30%,并实现6%的频率增益。同时,采用PowerVia技术的芯片具备良好的散热特性,符合逻辑微缩预期,未来将实现更高功率密度。
据了解,在传统的正面供电技术中,信号线路、电源线路都位于晶圆的正面,因此对于金属层的引脚间距有一定要求,若间距过小,容易产生电磁干扰等情况,限制了芯片面积的缩小。因此,随着芯片制程不断缩小,背面供电技术走进了人们的视野。背面供电技术是将信号线路、电源线路进行分离,将电源线路转移到晶圆背面,并进行单独优化。
据悉,背面供电技术主要有三点优势。其一,提供更高效的电源供应。将电源线路放在芯片的背面,可以直接接触散热器或散热片,从而实现更好的散热效果,提高芯片的工作效率和稳定性。其二,更低的温度。在传统的芯片设计中,电源线路一般放在芯片的侧面,这样会产生很大的电流密度,从而导致芯片温度升高。而背面供电技术可以将电源线路放在芯片的背面,从而减少电流密度,降低芯片温度。其三,更灵活的芯片布局。由于电源线路放在芯片的背面,可以避免侧面线路的限制,从而实现更灵活的芯片布局。这样可以更好地满足不同应用场景的需求,提高芯片的适用性和可靠性。
PowerVia技术的稳步推进,也意味着英特尔在Intel 20A工艺节点上取得了阶段性的进展。英特尔技术开发副总裁Ben Sell表示:“英特尔正在积极推进‘4年5个制程节点’计划,并致力于在2030年实现单个封装中集成一万亿个晶体管,PowerVia对这两大目标而言都是重要里程碑。测试结果显示,英特尔已经降低了将背面供电技术用于先进制程节点的风险,有助于将背面供电技术推向市场。”
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