Intel, geleceğin yapay zeka hızlandırıcıları ve yüksek performanslı işlemcileri için kritik öneme sahip gelişmiş paketleme teknolojilerinde önemli bir ilerleme kaydettiğini açıkladı. Şirket, hiper büyük çip paketlerinin üretimini zorlaştıran kapsülleme (encapsulation) sorununu çözdüğünü ve böylece mevcut sınırların çok ötesine geçen tasarımların önünü açtığını duyurdu.24 kat retikül boyutuna kadar ölçeklenebilecek
Çalışmalar, Intel’in ABD’nin New Mexico eyaletindeki Rio Rancho tesislerinde yürütülüyor. Şirket, bugün sektör standardının yaklaşık 8 katına ulaşan paketleme boyutlarını 2028’e kadar 12 katın üzerine çıkarmayı hedeflerken, uzun vadede 24 kat retikül (göz merceği içindeki ölçüm çizgileri) boyutuna ulaşan Hyper-Large Form Factor (HLFF) paketleri geliştirmeyi planlıyor.
Kaçıranlar için modern işlemciler artık tek bir büyük silikon kalıp yerine, birbirine yüksek hızlı bağlantılarla bağlanan çok sayıda çiplet (chiplet) kullanıyor. Bu yaklaşım hem üretim maliyetlerini düşürüyor hem de daha yüksek performans sunuyor. Ancak çip sayısı arttıkça paketleme süreci de ciddi şekilde karmaşık hale geliyor.
Intel’in geliştirdiği HLFF paketleri 240 x 240 mm boyutlarına ulaşarak bugüne kadar geliştirilen en büyük gelişmiş paketleme çözümlerinden biri olacak. Şirket, bu tasarımlarda EMIB ve Foveros gibi paketleme teknolojilerini kullanmaya devam edecek.
En büyük sorun kapsülleme süreciydi
Intel’e göre en büyük teknik engellerden biri, çip ile alt tabaka arasındaki boşlukları dolduran koruyucu malzemenin büyük paketlerde yeterince uzağa akamamasıydı. Mevcut EMIB tasarımlarında bu malzeme yaklaşık 43 mm mesafeye kadar ilerleyebilirken, daha büyük paketlerde hava boşlukları ve üretim hataları oluşabiliyordu.
Şirket bu sorunu üç aşamalı yeni bir yöntemle çözdüğünü belirtiyor. İlk olarak daha düşük viskoziteye sahip yeni dolgu malzemeleri geliştirildi. İkincisi tek noktadan uygulama yerine çok noktalı dolgu yöntemi benimsendi. Son olarak kürleme (sertleştirme) süreci yeniden optimize edilerek hava boşluklarının tamamen ortadan kaldırılması sağlandı.Intel, bu yöntem sayesinde “void-free” olarak adlandırılan, hava boşluğu içermeyen paketler üretmeyi başardığını açıkladı. Şirket, 5 kat retikül boyutunu aşan EMIB tabanlı bir pakette 18 farklı çipin ve 12 HBM bellek yığınının başarıyla çalıştırıldığını duyurdu. Ayrıca 7 kat retikül boyutunu geçen daha büyük EMIB paketleri ile Foveros 3D paketleme teknolojisini kullanan 2 kat ve 4 kat retikül ölçeğindeki tasarımların da doğrulandığı belirtildi. Bunlardan 2 kat ölçekli Foveros paketinin ise tüm güvenilirlik testlerini geçtiği paylaşıldı.
Yapay zeka çipleri için tasarlandı
Intel’in araştırmasına göre gelecekteki HLFF paketleri 15 ila 25 kW seviyesinde güç tüketebilecek. Bu nedenle şirket, modüler sıvı soğutma sistemleri, cam çekirdekli alt tabakalar, gömülü silikon kapasitörler ve paket içerisine entegre edilecek voltaj regülatörleri gibi yeni teknolojiler üzerinde de çalışıyor.
Intel, kapsülleme teknolojisindeki bu ilerlemeyle birlikte paketleme ölçeğini önce 12 kat retikül seviyesinin üzerine, daha sonra ise panel seviyesinde 50 kat retikül büyüklüğüne kadar taşımayı hedefliyor. Şirket, özellikle yapay zeka veri merkezlerinde kullanılacak yeni nesil hızlandırıcıların bu teknolojiler sayesinde çok daha yüksek hesaplama performansı sunacağını düşünüyor.
