외부에서 내부로 칩 디자인 재창조

Intel Foundry Services를 통해 고객 칩 제조에 대한 Intel의 진출과 그것이 어떻게 차별화되는지 설명하면서 Intel CEO Pat Gelsinger는 "세계 정상급 패키징 및 조립 테스트 기술"을 반복해서 언급했습니다. Gelsinger는 지난 달 투자자들에게 잠재적인 파운드리 고객의 "포장 기술에 대한 극도의 관심을 보고 있다"고 말했습니다.

포장은 그렇게 많은 사랑을 본 적이 없습니다.

그러나 Johanna Swan에게는 연기된 숭배가 일과 함께 합니다. Intel 구성 요소 연구 그룹의 패키지 및 시스템 연구 이사인 Swan은 다음과 같이 말했습니다. "

Intel 동료인 Swan은 Lawrence Livermore 국립 연구소에서 16년을 근무한 후 2000년에 Intel에 합류한 전자 패키징 기술 전문가입니다.

Swan과 그녀의 팀은 잠재적인 파운드리 고객뿐만 아니라 Intel의 광범위한 리더십 제품을 위해 실리콘 칩이 작업을 위해 옷을 입는 새로운 방법을 개선하고 발명합니다. 정의에 따르면 패키지는 외부 세계로부터 보호하고, 열을 제거하고, 전원을 공급하고, 나머지 컴퓨터에 연결하는 하나 이상의 실리콘 다이 주변의 인클로저입니다.

Swan은 "패키지는 외부 연결을 위해 존재하지만 동시에 트랜지스터 수준까지 내부에서 일어나는 일의 성능을 최적화합니다."라고 설명합니다.

최전방에서 연구를 한다는 것은 "매우 끈기있어야 한다"는 것을 의미한다고 그녀는 말합니다. “제품에서 당신의 작업을 보는 데 오랜 시간이 걸리므로 흥미로운 문제를 해결하고 그것이 영향을 미치고 변화를 일으킬 것이라는 믿음과 자신감을 가지고 만족해야 합니다.”

칩 설계 및 제조에서 인텔의 패키징 기반 진화를 "차이"라고 하는 것은 절제된 표현일 것입니다.

무어의 법칙 탐구의 새로운 변곡점

Swan은 "모든 것을 모놀리식으로 수행하는 것에서 여러 노드, 서로 다른 실리콘 프로세스로 제품을 생성하는 방법을 찾는 것으로 이동하고 있으며 각 프로세스 노드에서 가장 큰 효과를 얻을 수 있습니다."라고 설명합니다.

그녀는 조립을 통해 여러 개의 개별 실리콘 타일을 함께 모을 수 있는 능력이 "실제로 큰 변곡점입니다... 약간 다른 방식으로 무어의 법칙을 효과적으로 계속할 수 있는 원동력"이라고 덧붙였습니다.

포장의 전통적인 초석인 성능, 비용 및 제조 가능성은 그대로 유지된다고 Johanna는 설명합니다. 그러나 Intel의 EMIB(embedded multi-die interconnect bridge) 및 Foveros와 같은 새로운 다차원 고급 패키징 기술의 가용성은 칩 설계자들에게 "시스템을 최적화하고 생성할 수 있는 흥미로운 손잡이"를 제공하고 있습니다.

이 새로운 접근 방식의 현재 모범은  인공 지능 및 과학 컴퓨팅을 위한 새로운 차원의 성능을 제공하기 위해 약 47개의 서로 다른 실리콘 타일을 스택 및 연결 하는 곧 출시될 XPU인 Ponte Vecchio  입니다.

 

'패키징의 멋진 점'

Johanna는 패키징의 다음 초석이 "기능적 고밀도화 ... 부피당 성능 극대화"라고 설명합니다. 포장이 무어의 법칙과 유사하지는 않지만 부분적으로 소형화를 통해 발전했다고 그녀는 말합니다.

Swan은 패키지의 연결 및 와이어(상호 연결)와 실리콘 다이의 상대적 크기가 "과거에는 크게 다른 크기였습니다"라고 말합니다. 그러나 10미크론 미만의 피치에 도달하는 다이-투-다이 수직 상호 연결과 같은 패키징 기술의 기능이 축소됨에 따라 "인터페이스가 패키징과 인텔이 실리콘의 맨 뒤쪽이라고 부르는 것 사이에서 병합되고 있습니다."

"이제 갑자기 패키징의 멋진 점은 웨이퍼 뒷면의 거대한 금속과 동일한 기능 크기를 갖는다는 것입니다."라고 Swan은 말합니다.

그녀는 "이는 제조의 부담을 오늘날의 팹과 훨씬 더 유사한 환경으로 옮기는 것"이라고 덧붙였습니다. 그러나 총 제품 비용을 보면 "실제로 비용을 절감할 수 있는 방식으로 이를 최적화할 수 있어야 합니다."

Swan은 이러한 정교한 제품은 새로운 도전 과제를 제시합니다. "그러나 우리는 이미 그러한 강점을 가지고 있기 때문에 Intel에 정말 좋습니다."라고 Swan은 말합니다.

그 끊임없는 새로운 도전으로 인해 Swan은 20년 동안 차세대 패키징 기술에 집중했습니다. “몇 년 동안 흥미로울 것이라고 생각했지만 패키징에는 고속 신호 및 전력 전달, 기계적 문제 및 재료 문제와 같은 많은 분야가 있습니다. 풀어야 할 정말 흥미로운 문제들이 많이 있습니다.”

창조, 개척, 파괴 — 신중하게

그녀는 “여기서 창조하는 능력이 놀랍습니다.”라고 덧붙입니다. "당신이 호기심이 많고 도전적인 문제를 해결하고 싶다면 인텔이 좋은 곳이고 패키징이 시작되고 있다고 생각합니다."

다음에 무엇이 올까요? 그것은 비밀이지만 Swan은 우리가 항상 오늘날의 병목 현상과 병목 현상을 개선하는 방법을 살펴보고 칩 설계와 고객 요구 사항의 변화를 예상하고 있다고 말합니다.

“그런 다음 실제로 검토되지 않은 기능을 보기 시작하는 또 다른 완전한 개척 영역이 있습니다. 아직 아무도 생각하지 못한 것을 다르게 할 수 있는 방법에 대해 생각하기 시작할 수 있습니다.”

"우리의 헌장은 파괴적입니다."라고 Swan은 말합니다. “기술은 완전히 새로운 라인을 요구하지 않고 모든 장비를 변경하지 않고 변경하는 것입니다. 가장 큰 델타 중 일부는 혼란을 일으키는 방법에 대해 현명하면 여전히 발생할 수 있습니다.”

"포장은 모든 것의 중심에 있는 정말 멋지고 재미있는 곳입니다."라고 그녀는 덧붙입니다. "차별화 능력은 제가 인텔에 온 이래 그 어느 때보다 커졌습니다."