Процессоры Arrow Lake для ПК, которые Intel выпустит в 2024 году, улучшат характеристики в том числе благодаря новой технологии подачи напряжения на полупроводниковый кристалл с его обратной стороны. Компания протестировала технологию, и подтвердила, что она позволяет увеличить частоты, снизить падение напряжения и поднять плотность транзисторов.
Intel заявила, что её перспективная технология, названная PowerVia, обеспечивает 6-процентный прирост частоты на тестовых чипах уже сейчас. Также на 30 % уменьшается падение напряжения под нагрузкой и снижаются рабочие температуры. Кроме того, благодаря вынесению питания на другую сторону чипа, разработчики получают возможность проектировать более плотные микросхемы.
В Arrow Lake, преемнике процессора Meteor Lake, который выйдет в 2024 году, Intel отделит линии напряжения от сигнальных линий, перенеся их на противоположную сторону чипа. Именно это решение Intel и называет именем PowerVia. «PowerVia это революционное изменение для межсоединений на кристалле, которое улучшает мощность, производительность, площадь и стоимость, то есть все важные параметры транзисторного дизайна», — сказал Бен Селл (Ben Sell), вице-президент Intel, работавший над технологией.
В Arrow Lake, которые будут производиться по техпроцессу Intel 20A, технология PowerVia будет соседствовать с транзисторами RibbonFET, которые должны дать дополнительные преимущества за счёт кругового затвора.
Аналогов технологии PowerVia нет пока ни у TSMC, ни у Samsung. Поэтому Intel обеспечит себе некоторый отрыв от конкурентов. Если PowerVia и RibbonFET появятся, как планируется, в 2024 году с производственным процессом Intel 20A, это даст Intel импульс в конкурентной борьбе, поскольку технология помогает уплотнять полупроводниковые кристаллы и повышать их энергоэффективность. Например, технология TSMC по подведению питания с задней стороны чипа ожидается не ранее 2026 года.
Включая PowerVia в свой массовый потребительский процессор, Intel рассчитывает, что она не приведёт к увеличению уровня брака. Чтобы подстраховаться, Intel проверила PowerVia на тестовых чипах с E-ядрами, созданных с помощью текущего производственного процесса Intel 4, используемого для некоторых частей Meteor Lake. И судя по всему, компания осталась довольна результатом настолько, чтобы сделать PowerVia стандартной составляющей техпроцесса Intel 20A.
PowerVia добавляет новые производственные этапы к тем сотням действий, которые требуются для изготовления чипа. После того как транзисторы выращены на лицевой стороне кремниевой пластины, её необходимо перевернуть, отшлифовать, отполировать и провести силовые схемы. На первый взгляд это увеличивает и производственные затраты, и время производства. Но удаление линий питания с передней части пластины освобождает место для коммуникационных линий, что упрощает дизайн и в целом ведёт к снижению себестоимости процессоров.
Внедрение PowerVia способно помочь и контрактному бизнесу Intel: клиенты компании, которые воспользуются технологией, смогут производить энергоэффективные решения, применимые для мобильных устройств, например, процессоры для смартфонов.