Intel, elektronik bileşen teknolojileri konferansında çip paketleme alanında önemli ilerlemeler kaydettiğini duyurdu. Şirket, yeni nesil çiplerin performansını, verimliliğini ve üretimini doğrudan etkileyecek birden fazla yeni paketleme tekniğinin teknik detaylarını paylaştı. Bu yenilikler arasında HBM4 gibi yeni teknolojilere destek verecek EMIB-T, geliştirilmiş bir ısı dağıtıcı tasarımı ve üretimde verimi artıran yeni bir termal bağlama yöntemi bulunuyor.
Günümüz işlemcileri, performansı artırmak ve maliyetleri düşürmek amacıyla CPU, GPU ve bellek gibi farklı bileşenleri tek bir paket içinde birleştiren karmaşık, heterojen tasarımlara yöneliyor. Bu yaklaşımlar, gelişmiş çip paketleme tekniklerine dayanıyor ve bu alandaki sürekli gelişim, Intel'in hem kendi ürünleri hem de Intel Foundry aracılığıyla harici müşterileri için kritik önem taşıyor.
Daha önce duyurulan ancak detayları şimdi açıklanan EMIB-T (Embedded Multi-die Interconnect Bridge - Through-silicon via), Intel'in yaygın olarak kullandığı EMIB teknolojisine 'silikon içi geçişler' (TSV) entegre ediyor. Paket tabanına gömülü bir silikon köprü olan standart EMIB, çipletler arasındaki iletişimi sağlıyor. EMIB-T ise TSV'leri kullanarak güç dağıtımını doğrudan çip paketinin altından, düşük dirençli bir yoldan sağlıyor. Bu, özellikle HBM4/4e gibi yüksek performanslı belleğin entegrasyonu için hayati önem taşıyor ve güç dağıtım verimliliğini ciddi şekilde artırıyor.
TSV kullanımı, çipletler arası iletişim bant genişliğini de önemli ölçüde yükseltiyor. EMIB-T, UCIe-A bağlantısıyla 32 Gb/s veya daha yüksek veri transfer hızlarına ulaşılmasını mümkün kılıyor. Güç ve sinyallerin aynı arayüzden geçmesi sinyal gürültüsüne neden olabilse de, Intel köprüye entegre ettiği güçlü kapasitörlerle bu sorunu çözmeyi hedefliyor.
EMIB-T ayrıca çok daha büyük çip paket boyutlarına (120x180 mm'ye kadar) olanak tanıyor ve tek bir pakette 38'den fazla köprü ve 12'den fazla çiplet barındırabiliyor. Bağlantı yoğunluğunu belirten 'bump pitch' değeri, ilk nesil EMIB'de 55 mikron iken, ikinci nesilde 45 mikrona düşmüştü. EMIB-T, 45 mikron pitch ile gösterilirken, 35 mikron ve hatta 25 mikron pitch'in geliştirilmekte olduğu belirtiliyor. Bu teknoloji, organik veya gelecekte kilit rol oynaması beklenen cam tabanlarla uyumlu çalışabiliyor.
Yapay zeka devrimi, çip paketlerinin boyutlarını ve dolayısıyla güç tüketimini artırarak soğutma konusunda yeni zorluklar ortaya çıkarıyor. Intel, bu soruna yönelik yeni bir 'ayrık ısı dağıtıcı' tekniği de tanıttı. Bu yöntemde, ısı dağıtıcı düz bir plaka ve bir destekleyici olmak üzere iki parçaya ayrılıyor. Bu tasarım, ısı dağıtıcı ile alttaki çip arasında yer alan termal arayüz malzemesi (TIM) arasındaki teması iyileştirerek lehim TIM bağlantısındaki boşlukları %25 oranında azaltmaya yardımcı oluyor.
Bu ısı dağıtıcı tasarımı, doğrudan işlemciyi soğutmak için entegre mikro kanallar aracılığıyla sıvı taşıyabilen Direct Liquid Cooling (DLC) yaklaşımlarıyla uyumlu görünüyor ve 1000W'a kadar TDP'ye sahip işlemcileri soğutma potansiyeline işaret ediyor. Bu da Intel'in çip soğutma sorununa çoklu açılardan yaklaştığını gösteriyor.
Intel, daha büyük paket tabanları için özel olarak geliştirdiği yeni bir termal bağlama (thermal compression bonding) sürecini de detaylandırdı. Bu teknik, bağlama işlemi sırasında çip ve tabandaki eğilmeyi (warpage) azaltmayı amaçlıyor. İşlem sırasında paket tabanı ile çip arasındaki sıcaklık farkını minimize ederek, verim ve güvenilirlik metriklerini iyileştiriyor. Aynı zamanda yüksek hacimli üretimde şu anda mümkün olandan çok daha büyük çip paketlerine olanak tanıyor ve EMIB bağlantıları için daha ince pitch'leri destekleyerek EMIB-T teknolojisinden daha fazla yoğunluk elde edilmesine yardımcı oluyor.
Geniş bir yelpazede rekabetçi paketleme teknolojilerine sahip olmak, Intel Foundry'nin müşterilerine en kapsamlı çip üretim seçeneklerini sunması açısından hayati önem taşıyor. Gelişmiş çip paketleme teknikleri, müşterilerin farklı türdeki çipleri (CPU, GPU, bellek gibi), farklı üreticilerden gelseler bile tek bir pakette birleştirmelerine olanak tanıyor. Bu da müşterilerin tüm bileşenler için tamamen Intel'in üretim süreçlerine geçme riskini azaltıyor. Intel, kendi ürettiği bileşenler içermeyen çipler için bile paketleme hizmetleri sunarak potansiyel yeni müşterilerle ilişkiler kurmayı hedefliyor.
Çip paketleme, Intel'in harici müşterileri (büyük teknoloji şirketleri ve çeşitli devlet projeleri gibi) için en hızlı gelir getiren hizmetlerden biri haline gelmiş durumda. Gelişmiş üretim düğümlerinde çip üretimi daha uzun zaman alırken, paketleme sözleşmeleri Intel Foundry gelirlerinin hızla artmasına yardımcı oluyor.
