La tecnología EMIB de Intel alcanza un rendimiento del 90%, según las predicciones de un analista sobre el éxito de la fundición, y se espera que EMIB-T supere el tamaño de 12x Reticle para 2028.

La tecnología EMIB de Intel alcanza un rendimiento del 90%, según las predicciones de un analista sobre el éxito de la fundición, y se espera que EMIB-T supere el tamaño de 12x Reticle para 2028.

La tecnología EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) de Intel ha alcanzado impresionantes tasas de rendimiento, lo que la posiciona como una de las principales candidatas para su integración en futuros chips de centros de datos de IA.

Intel EMIB: Liderando la competitividad en empaquetado avanzado frente a TSMC.

En recientes debates se ha puesto de relieve el creciente atractivo de EMIB entre las empresas de IA para el diseño de sus chips de próxima generación. El objetivo principal de esta tecnología innovadora es ofrecer una alternativa eficiente y escalable a las soluciones CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) de TSMC.

Empresas líderes como Google planean utilizar el avanzado empaquetado de Intel en sus próximas Unidades de Procesamiento Tensorial (TPU), mientras que NVIDIA también está considerando EMIB para sus chips Feynman de próxima generación. Ante estos avances, el analista de investigación Jeff Pu, de GF Securities Technology Research, ha compartido una visión optimista sobre la impresionante trayectoria de EMIB.

Cabe destacar que Jeff Pu señaló que la tecnología EMIB de Intel ha alcanzado una tasa de rendimiento del 90%, una señal prometedora para la división Foundry de Intel e indicativa de la confianza en sus capacidades. Meta es una de las empresas clave que contempla el uso de EMIB para futuras CPU, aunque su proyecto podría no materializarse hasta finales de 2028.

Los continuos avances demuestran el énfasis que Intel pone en la variedad de beneficios que ofrece EMIB: mayor eficiencia de rendimiento, menor consumo de energía, menores costos de fabricación y la practicidad de sistemas de nodos mixtos más grandes.

Una diapositiva de presentación de Intel titulada "Un verdadero avance en el empaquetado".
Una comparación que muestra la mayor flexibilidad de EMIB frente a los métodos de embalaje tradicionales.
Un diagrama que compara el embalaje "Estándar de la Industria" con el "EMIB" de Intel.
Destacando las ventajas de EMIB en cuanto a rendimiento, coste y diseño.
Diagrama que muestra la "Solución 2.5D estándar de la industria".
Una representación visual que enfatiza la complejidad de las soluciones tradicionales.

Un vídeo reciente de Intel muestra que el rendimiento de EMIB es comparable al de FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array), a la vez que ofrece una mayor densidad de conexión de chips. FCBGA, una tecnología de encapsulado de alto rendimiento muy extendida, conecta los distintos componentes directamente a la placa de circuito impreso mediante puntos de soldadura, a diferencia de EMIB, que interconecta los chips dentro de su puente.

Diferenciación entre EMIB-M y EMIB-T

Actualmente, Intel ofrece dos variantes distintas de la tecnología EMIB: EMIB-M y EMIB-T. La variante EMIB-M prioriza la eficiencia, incorporando condensadores de metal-aislante-metal (MIM) en su puente de silicio para reforzar el suministro de energía y minimizar el ruido de la señal. Si bien los condensadores MIM son ligeramente más caros que sus homólogos tradicionales de metal-óxido-metal, ofrecen mayor estabilidad y menor fuga de corriente.

Una ilustración que muestra que "EMIB-M incorpora condensadores MIM".
Se detalla la incorporación de condensadores MIM para mejorar el rendimiento.

La construcción de EMIB-M implica el ensamblaje de estructuras 3D de alta densidad mediante chiplets interconectados a través del puente EMIB-M, lo que garantiza una comunicación de alto ancho de banda. En esta configuración, la energía se distribuye alrededor del puente.

  • Conexión eficiente y económica para múltiples matrices complejas.
  • Utiliza un estilo de empaquetado 2.5D para la lógica-lógica y la memoria de alto ancho de banda (HBM).
  • EMIB-M emplea condensadores MIM, mientras que EMIB-T incorpora interconexiones pasantes de silicio (TSV).
  • Puente de silicio integrado a la perfección en el sustrato del encapsulado para una conectividad mejorada.
  • EMIB-T facilita la integración de la propiedad intelectual procedente de diversas metodologías de envasado.
  • La optimización de la cadena de suministro y los procesos de ensamblaje mejora la eficiencia.
  • Su eficacia se ha demostrado en la producción en masa desde 2017, beneficiando tanto a Intel como a los proveedores externos.

Por el contrario, EMIB-T optimiza el enrutamiento de energía directamente a través del puente, lo que permite una mayor densidad gracias a la integración de TSV, algo especialmente beneficioso para los chips de IA de alto rendimiento.

Diagrama que ilustra la tecnología EMIB-T de Intel.
Se muestra la integración de los TSV para la transmisión directa de energía y señal.

Adaptación de EMIB a la era de los hiperescaladores

Las proyecciones actuales indican que EMIB-T admitirá una escalabilidad de chips que superará 8 veces el tamaño de la retícula en paquetes de 120×120, con capacidad para 12 chips HBM, cuatro chiplets compactos y más de 20 interconexiones EMIB-T. Para 2028, Intel tiene como objetivo ampliar esta capacidad a más de 12 veces el tamaño de la retícula en paquetes de 120×180, con capacidad para 24 chips HBM y más de 38 conexiones EMIB-T.

En comparación, TSMC prevé alcanzar tamaños de retícula 14x para 2028 con hasta 20 paquetes HBM. La compañía también planea desarrollar paquetes System of Wafer (SoW) para el empaquetado de chips avanzados a gran escala, aunque a un costo significativamente mayor en comparación con CoWoS.

Una de las principales ventajas de EMIB es su naturaleza independiente de la propiedad intelectual y de los nodos de proceso de los chips, lo que permite una integración versátil de varios chips de diferentes proveedores, al tiempo que garantiza un rendimiento óptimo en términos de ancho de banda y eficiencia energética.

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