إنتل تسرّع عمليات تجميع وتغليف المكوّنات الإلكترونية وشرائح المعالجات

كشفت شركة إنتل اليوم عن واحدة من خُططها المتكاملة والأكثر تفصيلاً لتقنيات العمليات وتغليف وتجميع المكونات الإلكترونية، في خطوة تُمهد لتقديم سلسلة ابتكارات رئيسية ستدعم عمليات تطوير المنتجات حتى عام 2025 وما بعده. وتتضمن الخطة تقديم تكنولوجيا ترانزستور تأثير المجال RibbonFET التي تمثل أول بنية رائدة وجديدة كلياً من نوعها تقدمها إنتل بعد حوالي عشر سنوات، وتكنولوجيا PowerVia وهي أول طريقة جديدة في القطاع للتوصيل الخلفي للطاقة. كما سلّطت إنتل الضوء على نهجها الهادف لتسريع اعتماد الجيل الجديد من تقنيات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة EUV والمعروفة بخاصية الفتحة العددية العالية High NA. ويؤكد ذلك قدرة الشركة على توفير أول أداة إنتاجية بتقنية الأشعة فوق البنفسجية الشديدة وخاصية الفتحة العددية العالية في القطاع.

وتعليقاً على هذا الموضوع، قال بات غيلسنجر، الرئيس التنفيذي لشركة إنتل، خلال ندوة إنتل أكسيلريتد الافتراضية: “نطمح لتسريع تطبيق خطتنا الخاصة بالابتكار لنمضي في المسار الصحيح للارتقاء بمعايير الأداء بحلول عام 2025، مرتكزين بذلك على مكانة إنتل الرائدة في مجال تقنيات التغليف المتقدمة للمكوّنات الإلكترونية. ونسعى في هذا الإطار لتسخير محفظة ابتكاراتنا منقطعة النظير بهدف تقديم أحدث تقنيات الترانزستور على مستوى الأنظمة. وسنبذل قصارى جهدنا لتحقيق أهداف قانون مور بالاستفادة من تقنيات السيليكون المبتكرة”.

وأضاف: “أدرك القطاع منذ فترة طويلة أن تسمية وتوصيف عقد العمليات التقليدية القائمة على النانومتر قد انتهى منذ عام 1997 وإجراء المُطابقة مع مقاييس الطول الفعلي لبوابات التوصيل. وتُقدم إنتل اليوم بنية جديدة لتسمية عقد العمليات الخاصة بها، ما سيُمهد لإطار عملٍ واضح ومُتسق يمنح العملاء رؤية واضحة وأكثر دقة حول هذا الموضوع في القطاع. وتحمل هذه الرؤية الواضحة أهمية كبيرة أكثر من أي وقتٍ مضى، خاصة بعد الإعلان عن إطلاق وحدة أعمال إنتل فاوندري سيرفيسز. وأضاف غيلسنجر بهذا الصدد: “ستُسهم الابتكارات التي تمّ الكشف عنها اليوم في دعم خارطة الطريق الخاصة بمنتجات إنتل، كما ستحمل خدمات المسبك أهمية كبيرة لعملائنا. وحظيت وحدة إنتل فاوندري سيرفيسز باهتمام مُلفت، ويُسعدنا جداً الإعلان اليوم عن عميلين رئيسيين للوحدة التي بدأت فعلياً مسيرتها الريادية في القطاع”.

وقدّم خبراء التكنولوجيا لدى إنتل خارطة الطريق التالية التي تحدد أسماء المعالجات الجديدة إضافة إلى الابتكارات التي تدعم كل معالج:

• يضمن معالج Intel 7 تحسين الأداء بنسبة تتراوح تقريباً بين 10-15% لكل واط، مقارنة مع أداء تقنية الترانزستور SuperFin المصنعة برتبة 10 نانومتر، وذلك استناداً إلى تحسينات تقنية الترانزستورات FinFET. وستقدّم الشركة معالج Intel 7 إلى العملاء خلال عام 2021 مع مجموعة منتجات أخرى مثل معالجات Alder Lake ومجموعة معالجات Sapphire Rapids المخصصة لمراكز البيانات، والتي من المتوقع إنتاجها بحلول الربع الأول لعام 2022.
• يعتمد معالج Intel 4 على تقنية الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة، التي تُتيح تقديم مزايا دقيقة للغاية باستخدام الموجات الضوئية ذات الطول الموجي القصير للغاية. ويضمن مُعالج Intel 4 زيادة الأداء لكل واط بنسبة 20% تقريباً كما يتضمّن تحسينات جديدة كلياً؛ وستبدأ عمليات إنتاج المعالج بحلول النصف الثاني من عام 2022؛ حيث يشمل ذلك المنتجات التي سيتم شحنها خلال عام 2023، ومنها معالجاتMeteor Lake للعملاء ومعالجات Granite Rapids المخصصة لمراكز البيانات.
• يعتمد معالج Intel 3 على التحسينات الإضافية لتقنية الترانزستورات FinFET، إضافة إلى رفع مستوى الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة EUV، لزيادة الأداء بنسبة 18% تقريباً لكل واط مقارنة بمعالج Intel 4، فضلاً عن تضمين تحسينات إضافية جديدة. وستتوفر معالجات Intel 3 للاستخدام مع عمليات تصنيع المنتجات خلال النصف الثاني لعام 2023.
• يمهد معالج Intel 20A لمرحلة من الأطوال الموجيّة بوحدة أنجستروم وظهور تقنيتين متقدمتين، هما تكنولوجيا ترانزستور تأثير المجال RibbonFET وتكنولوجيا PowerVia. وتعكس تقنية RibbonFET نهج إنتل لاستخدام الترانزستورات الشاملة لمختلف البوابات الدقيقة، كما أنها أول بنية ترانزستور جديدة للشركة منذ تقديمها لتقنية الترانزستورات FinFET عام 2011. وتوفر هذه التقنية سرعات تبديل أكبر بين الترانزستورات مع ضمان نفس قوة التيار وإضافة وحدات التبريد المتعددة في مساحة أصغر. من جهة ثانية، تمثل تكنولوجيا PowerVia أول عملية فريدة في القطاع من إنتل للتوصيل الخلفي للطاقة، ما سيساعد في تحسين نقل الإشارة عبر استبعاد الحاجة لتوجيه الطاقة إلى الجانب الأمامي لرقاقة المعالج. ومن المتوقع ازدياد مُعدل استخدام معالجات Intel 20A بحلول عام 2024. كما وتتطلع الشركة لفرص الشراكة مع كوالكوم والتي ستستخدم تقنية معالجات Intel 20A
• حتى عام 2025 وما بعده: إلى جانب معالجات Intel 20A، تستمرّ حالياً عمليات تطوير معالج Intel 18A التي ستُقدم بحلول عام 2025، وستتضمّن تحسينات تشمل تكنولوجيا ترانزستور تأثير المجال RibbonFET التي ستُحقق قفزة نوعية جديدة على صعيد أداء الترانزستورات. كما تعمل إنتل على تحديد وتطوير ونشر الجيل الجديد من تقنيات الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة EUV مع خاصية الفتحة العددية العالية High NA، وسط توقعات بأن تنجح إنتل في تقديم أول أداة إنتاجية من نوعها في القطاع بالاعتماد على تلك التقنية. وتتعاون إنتل بشكل وثيق مع شركة إيه إس إم إل المُختصة بتصنيع أشباه الموصلات، بهدف ضمان نجاح هذه الابتكارات الجديدة والرائدة في القطاع، بما يتخطّى الجيل الحالي من تقنيات الطباعة بالأشعة فوق البنفسجية الشديدة.

بدورها قالت الدكتورة آن كيليهر، نائبة الرئيس الأولى والمديرة العامة لقسم التطوير التكنولوجي لدى شركة إنتل: “تتمتع إنتل بتاريخ حافل بابتكارات العمليات، والتي لطالما أسهمت بالارتقاء بآفاق القطاع نحو مستويات جديدة كلياً. وقد نجحنا في قيادة الانتقال من تقنيات السيليكون المُنقى برتبة 90 نانومتر، والاعتماد على البوابات المعدنية الثابتة وعالية العزل برتبة 45 نانومتر وتحسينات تقنية الترانزستورات FinFET برتبة 22 نانومتر. وتُمثل معالجات Intel 20A إنجازاً بارزاً على صعيد تقنيات المعالجة القائمة على ابتكارين رائدين هما: تكنولوجيا ترانزستور تأثير المجال RibbonFET وتكنولوجيا PowerVia للتوصيل الخلفي للطاقة”

وتماشياً مع استراتيجية إنتل المطورة لتصنيع الأجهزة المتكاملة IDM 2.0، أصبحت عمليات تغليف المكونات الإلكترونية أكثر أهمية لتحقيق المنافع المرجوّة من قانون مور. وأعلنت إنتل أن أمازون ويب سيرفيسز ستكون أول عميل لحلول التغليف إنتل فاوندري سيرفيسز إضافة إلى تقديم الرؤى التالية في خارطة طريق إنتل الخاصة بعمليات التغليف المتقدمة والرائدة في القطاع:

• تواصل تكنولوجيا التوصيل المدمج متعدد القوالب EMIB ريادتها في القطاع كأول حلقة توصيل مدمجة وفق أبعاد 2.5، علماً أن عام 2017 شهد بداية شحن المنتجات القائمة على تلك التكنولوجيا. وستكون معالجات Sapphire Rapids أول منتجات Xeon المخصصة لمراكز البيانات، والتي تشحن بكميات كبيرة وتتضمن تكنولوجيا التوصيل المدمج متعدد القوالب EMIB. كما ستمثل هذه المعالجات أول منتج مزدوج الحجم في القطاع يقدّم نفس أداء التصميم الأحادي تقريباً. وإضافة إلى معالجات Sapphire Rapids، ستنتقل تكنولوجيا التوصيل المدمج متعدد القوالب EMIB من رتبة 55 ميكرون إلى 45 ميكرون.
• توظّف تقنية التجميع Foveros أفضل إمكانات التغليف لشرائح المعالجات، ما يوفر حل تجميع مثالي وثلاثي الأبعاد يعد الأول من نوعه في القطاع. وتمثل معالجات Meteor Lake الجيل الجديد الذي سيعتمد على تقنية التجميع Foveros ضمن مجموعة من المنتجات المخصصة للعملاء برُتبة 36 ميكرون وامتداد على عقد تقنية متعددة ونطاق للطاقة بتصميم حراري يتراوح بين 5-125 واط.
• تُمهد تقنية Foveros Omni لاعتماد الجيل الجديد من تقنية التجميع Foveros، عبر ضمان مرونة غير محدودة مع إمكانات التجميع ثلاثية الأبعاد لضمان التوصيل البيني وتوفير التصاميم المعيارية. كما تتيح هذه التقنية إجراء عملية الفصل، ومزج عدة مكونات مع رقائق أساسية عبر عُقد متنوعة. ومن المتوقع أن تتوفر هذه التقنية لعمليات التصنيع الضخمة بحلول عام 2023.
• تُمهد تقنية Foveros Direct للانتقال إلى أساليب الربط المباشر بالنحاس لضمان عمليات توصيلٍ بيني منخفض المقاومة، ما يضمن إلغاء المسافة والحدود بين نقطة انتهاء الرقاقة ونقطة بداية الحزمة. وتدعم هذه التقنية نطاق تصميم أقل من 10 ميكرون، ما يوفر زيادة كبيرة في كثافة التوصيل البيني والاستفادة من إمكانات التجميع ثلاثية الأبعاد، الأمر الذي يقدّم مفاهيم جديدة لعمليات التقسيم الوظيفية للقوالب، وهو ما كان من الصعب تحقيقه سابقاً. وتمثل تقنية Foveros Direct مُكملاً داعماً لتكنولوجيا Foveros Omni، ومن المتوقع أن تتوفر للاستخدام في عمليات التصنيع بحلول عام 2023.

وطوّرت الابتكارات التي تمّ الكشف عنها اليوم بشكل رئيسي في المرافق التابعة لشركة إنتل بولايتي أوريغون وأريزونا، ما يُعزز دور الشركة كلاعبٍ رائد ووحيد على مستوى البحوث وعمليات التطوير والتصنيع في الولايات المتحدة الأمريكية. إلى جانب ذلك، ارتكزت الابتكارات الجديدة على التعاون الوثيق مع منظومة عمل الشركاء في الولايات المتحدة وأوروبا. وتلعب الشراكات العميقة دوراً أساسياً في نقل الابتكارات الهامة من بيئات المختبرات إلى عمليات التصنيع الضخمة، وتلتزم إنتل بمواصلة شراكتها المثمرة مع الحكومات لتعزيز سلاسل التوريد وتعزيز الأمن الاقتصادي والوطني.

واختتمت إنتل ندوتها الافتراضية بتقديم تفاصيل إضافية حول فعالية إنتل إنوفيشن للابتكار، التي ستُعقد في مدينة سان فرانسيسكو وعبر الإنترنت يومي 27-28 أكتوبر 2021.