Традиційні технології виготовлення чипів уже кілька років як дійшли ліміту, і вендори шукають нові можливості для подальшого нарощування продуктивності. Intel, схоже, знайшла свій шлях у скляних процесорах. Компанія уже будує фабрику з виробництва скляних процесорів.
На фабриці Intel CH8 у Чандлері у штаті Арізона процесорний гігант розпочав багаторічний перехід до нової технології виробництва процесорів. Вона буквально змінює основи – Intel замінює базовий фундамент, на якому вирощуються усі інші шари процесора. Сьогодні це органічна смола, подібна до епоксидної смоли. Нова основа є скляною і вона пропонує швидкість, потужність і місце, необхідні для переходу інтелівських чипів на принцип чиплетів (кілька окремих мікросхем об’єднується в один великий процесор).
Індустрія уже кілька років як «розпробувала» переваги чиплетів над традиційним монолітним чипом. Однією з перших переваги чиплетних процесорів показала AMD, а Intel запланувала перехід на чиплети значно пізніше.
Очікується, що уся індустрія чіпів здійснить перехід на скло, принаймні для процесорів високого класу, щоб впоратися з проблемами виробництва чипів. На цьому шляху Intel може виявитися першою, отримавши значну конкурентну перевагу в продуктивності своїх чипів.
«По суті, інновація завершена, — сказала Енн Келехер , виконавчий віце-президент Intel, який керує розробкою технологій. Технологія скляної підкладки «дає нам можливість врешті-решт отримати вищу продуктивність наших продуктів».
Скляна основа процесорів з’явиться лише в другій половині десятиліття. Вона використовуватиметься спочатку для найбільших за розміром та споживанням енергії чипами. Тими, що розміщені на тисячах серверів у дата-центрах, таких як Google, Amazon, Microsoft і Meta.
«Це тому, що скло надає цим гарячим і величезним чипам кілька переваг», — сказав Рахул Манепаллі, співробітник Intel, який керує розробкою модулів Intel.
Скляна основа може забезпечити в 10 разів більше з’єднань живлення та передачі даних, ніж сучасні органічні підкладки, тому більше даних можна перекачувати в чип і з нього.
Скло не так сильно деформується, що є критично важливим для того, щоб процесори лежали рівно та належним чином з’єднувалися із зовнішнім світом, що дозволяє на 50% збільшити пакети мікросхем.
Скло передає потужність з меншими відходами, тобто мікросхеми можуть працювати швидше або ефективніше. І скло може працювати при вищій температурі, і коли скло нагрівається, воно розширюється з такою ж швидкістю, як кремній. Це дозволяє значно зменшити поширену в електроніці проблему «відвал чипа» – різний коефіцієнт кремнію та текстоліту після тисяч циклів нагрівання-охолодження процесора призводить до порушення електричного з’єднання між ними.
Існують проблеми, пов’язані з переходом від органічних субстратів до скла. Скло крихке, тому поводитися з ним потрібно обережно, наприклад.
Щоб полегшити перехід, Intel адаптує обладнання для роботи зі склом від експертів, які вже знають, як поводитися з ним без поломок: індустрія дисплеїв, яка виготовляє від крихітних екранів смарт-годинників до величезних плоских телевізорів. Вони також вміють витравлювати схеми на склі та розробили багато необхідних надчистих матеріалів і дбайливих процесів поводження.
Але є відмінності. Дисплеї мають чутливі електронні елементи лише з одного боку, тому скло може ковзати по конвеєру на роликах. Процесори Intel є сендвічем із матеріалів і схем на обох сторонах скла. Тому машини повинні фактично тримати скляну заготовку процесора лише за краї.
