Intel «схудла» до 19 мікрон: навіщо компанії найтонший у світі нітрид-галієвий чиплет
Intel Foundry вирішила довести, що розмір таки має значення, особливо коли йдеться про товщину. Компанія представила чиплет із нітриду галію (GaN), який настільки тонкий, що його легше випадково здути зі столу, ніж розгледіти без мікроскопа. Кремнієвий шар цього технологічного дива становить лише 19 мкм — це приблизно вп'ятеро тонше за людську волосину. Але головна перемога тут не в цифрах на папері, а в тому, як Intel вдалося «подружити» два різні світи на одній пластині.
Проблема сучасної електроніки часто полягає в тому, що різні компоненти вимагають різних матеріалів. Кремній чудовий для логіки та обчислень, але коли справа доходить до високої напруги чи екстремальних частот, він починає пасувати. Нітрид галію (GaN) у цьому плані — справжній атлет: він витримує більші навантаження та працює швидше. Досі ці два матеріали зазвичай існували окремо, змушуючи інженерів городити складні конструкції з декількох мікросхем. Підрозділ Intel Foundry вирішив цю головоломку, об'єднавши GaN-транзистори з традиційними кремнієвими схемами на єдиному кристалі.
Гібридний шлюб кремнію та галію
Інтеграція GaN безпосередньо в кремнієву екосистему на 300-міліметрових пластинах дозволяє створювати пристрої, де складні обчислювальні функції та енергоефективне керування живленням живуть в одному «будинку». Це позбавляє потреби у використанні додаткових супутніх мікросхем, що автоматично робить кінцеві пристрої компактнішими. Менше деталей — менше точок відмови та нижча собівартість у перспективі, хоча на старті такі «інноваційні» рішення зазвичай коштують як крило літака.
Для центрів обробки даних (ЦОД) це справжній порятунок. Сьогоднішні сервери споживають енергію так, ніби завтра не настане, а значна її частина втрачається просто під час доставки до процесора. Технологія Intel дозволяє створювати стабілізатори напруги, які можна розмістити впритул до обчислювального ядра. Оскільки GaN перемикається значно швидше за кремній, втрати енергії мінімізуються, а ефективність живлення зростає.
Зображення поперечного перерізу демонструє силовий транзистор на основі нітриду галію (GaN) і логічний транзистор на основі кремнію, розташовані поряд на одній і тій же 300 мм кремнієвій підкладці GaN. Ілюстрація: Intel
Від 5G до майбутніх мереж 6G
Окрім живлення, нова розробка націлена на ринок бездротового зв'язку. Транзистори на основі нітриду галію мають чудові високочастотні характеристики. Інженери стверджують, що ці чиплети здатні ефективно працювати на частотах понад 200 ГГц. Це робить їх ідеальними кандидатами для базових станцій наступного покоління, що працюють у сантиметрових та міліметрових діапазонах. Фактично, Intel закладає фундамент для розгортання мереж 6G, де швидкість передачі даних вимагатиме саме таких фізичних властивостей матеріалів.
Важливо розуміти: це не чипи для вашого наступного смартфона. Це інструмент для інфраструктури, яка цей смартфон обслуговує. Можливість виготовляти такі складні структури на стандартних 300-мм лініях означає, що технологія готова до масштабування. Intel намагається довести, що вона все ще може диктувати правила гри в напівпровідниковій індустрії, попри всі труднощі останніх років.
Поки Intel працює над товщиною мікросхем, виробники готових систем намагаються запхнути якомога більше потужності в компактні корпуси. Наприклад, новий MSI MAG Infinite S AI поєднує в собі топове залізо та актуальні тренди, що добре ілюструє запит ринку на високу щільність компонентів.