Intel Foundry raggiunge un traguardo storico con il chiplet GaN più sottile al mondo, di soli 19 μm.

Intel Foundry ha recentemente compiuto progressi significativi nell’innovazione dei semiconduttori, presentando il primo e più sottile chiplet GaN al mondo, che vanta uno spessore straordinario di soli 19 μm.

Trasformare i data center e la connettività con la tecnologia GaN

Questo rivoluzionario chiplet esemplifica l’impegno di Intel nel migliorare potenza, velocità ed efficienza in una struttura compatta. Dimostrato dal team di ricerca Intel Foundry, questo innovativo chiplet al nitruro di gallio (GaN) utilizza wafer GaN-on-silicio da 300 mm e include diverse caratteristiche degne di nota:

Il chiplet di GaN ha uno spessore di soli 19 micrometri (μm) ed è stato sviluppato a partire da un wafer di GaN su silicio di 300 millimetri (mm).
L’integrazione riuscita di transistor GaN con circuiti digitali tradizionali al silicio su un singolo chip consente di ottenere funzioni di calcolo avanzate senza la necessità di chiplet separati.
Numerosi test indicano che questa innovativa tecnologia GaN soddisfa gli elevati standard di affidabilità richiesti per le applicazioni pratiche, risultando quindi adatta per dispositivi elettronici più piccoli ed efficienti, indispensabili per i moderni data center e per il futuro delle comunicazioni 5G e 6G.

In un recente comunicato stampa, Intel Foundry ha evidenziato questa rivoluzionaria tecnologia a chiplet GaN come un progresso fondamentale nella progettazione di semiconduttori. Presentata all’IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) del 2025, questa innovazione mira ad affrontare le principali sfide del panorama informatico, in particolare la crescente richiesta di maggiore potenza, velocità ed efficienza in formati sempre più compatti.

Con l’intensificarsi della necessità di prestazioni sempre più elevate in diversi settori, tra cui l’elaborazione grafica, le tecnologie per server e le reti wireless ad alta velocità, il chiplet GaN ultrasottile di Intel Foundry, con uno spessore di soli 19 μm, equivalente a un quinto di un capello umano, rappresenta una sostanziale evoluzione nella produzione di semiconduttori. Questa innovazione è completata dai primi circuiti di controllo digitali on-die completamente monolitici del settore, tutti integrati attraverso un unico processo produttivo.

I progressi di Intel Foundry nascono in risposta a una sfida persistente nel settore dell’elettronica: la necessità di integrare sempre più funzionalità in spazi sempre più ristretti, gestendo al contempo crescenti esigenze di consumo energetico e velocità di trasferimento dati sempre più elevate. Le tradizionali tecnologie al silicio stanno raggiungendo i loro limiti, il che ha portato alla ricerca di materiali alternativi come il GaN. Questa nuova tecnologia riduce la necessità di chiplet complementari separati, minimizzando efficacemente la perdita di energia dovuta all’instradamento del segnale e ottimizzando l’efficienza complessiva del sistema. Gli approfonditi test di affidabilità dimostrano le ottime prospettive di questa piattaforma come prodotto valido in scenari reali.

Diagramma che mostra i componenti etichettati 'GaN N-MOSHEMT' e 'Si PMOS' con vari strati e interconnessioni contrassegnati come 'M1', 'V0', 'Gate', 'BOX' e 'GaN'.

Le implicazioni di questa tecnologia si estendono ben oltre le singole applicazioni. Nei data center, i chiplet GaN possono operare in modo più efficiente, commutando più velocemente e disperdendo meno energia rispetto alle loro controparti in silicio. Ciò ha portato allo sviluppo di regolatori di tensione non solo più piccoli ed efficienti, ma anche posizionati più vicino ai processori per minimizzare le perdite resistive che si verificano lungo i lunghi percorsi di alimentazione.

Inoltre, le elevate capacità di frequenza dei transistor GaN li rendono ideali per la tecnologia front-end a radiofrequenza (RF) necessaria per i sistemi 5G e 6G del prossimo decennio. La capacità del GaN di funzionare efficacemente a frequenze superiori a 200 GHz lo rende un componente fondamentale per le bande delle onde centimetriche e millimetriche, essenziali per le reti di prossima generazione. Oltre alle comunicazioni, questa tecnologia riveste una notevole importanza anche per i sistemi radar, le comunicazioni satellitari e le applicazioni fotoniche, dove è essenziale una commutazione elettrica rapida.

Rispetto alla tradizionale tecnologia CMOS al silicio, i chiplet GaN presentano vantaggi innegabili che i materiali convenzionali faticano a eguagliare. Offrono una maggiore densità di potenza, consentendo la creazione di sistemi più performanti in spazi ridotti, aspetto fondamentale per ambienti con vincoli di spazio, come l’alimentazione point-of-load per i data center, i veicoli elettrici di ultima generazione e le stazioni base wireless. Il silicio tradizionale inizia a presentare problemi di affidabilità a temperature superiori a circa 150 °C, limitandone l’utilizzo in condizioni di elevata temperatura.

Grazie al suo bandgap più ampio, la tecnologia GaN può operare in ambienti a temperature più elevate con maggiore stabilità, riducendo le perdite di potenza durante le commutazioni e migliorando la gestione termica. Questa efficienza non solo riduce i costi operativi, ma anche le dimensioni e la spesa dei sistemi di raffreddamento. Inoltre, la scelta di Intel Foundry di utilizzare wafer di silicio da 300 mm per la produzione di GaN si integra perfettamente con le infrastrutture di produzione di silicio esistenti, riducendo potenzialmente la necessità di nuovi investimenti significativi.

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