Intel raggiunge una resa del 90% con EMIB, mentre gli analisti prevedono il successo della fonderia; si prevede che EMIB-T supererà la scalabilità del reticolo 12x entro il 2028.

Intel raggiunge una resa del 90% con EMIB, mentre gli analisti prevedono il successo della fonderia; si prevede che EMIB-T supererà la scalabilità del reticolo 12x entro il 2028.

La tecnologia EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) di Intel ha raggiunto tassi di rendimento impressionanti, posizionandosi come una delle principali candidate per l’integrazione nei futuri chip per data center dedicati all’intelligenza artificiale.

Intel EMIB: pioniera della competitività nel packaging avanzato contro TSMC

Recenti discussioni hanno messo in luce il crescente interesse per la tecnologia EMIB tra le aziende di intelligenza artificiale per la progettazione di chip di nuova generazione. L’obiettivo principale di questa tecnologia innovativa è quello di offrire un’alternativa efficiente e scalabile alle soluzioni CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) di TSMC.

Aziende di spicco come Google prevedono di utilizzare la tecnologia di packaging avanzata di Intel nelle loro prossime unità di elaborazione tensoriale (TPU), mentre anche NVIDIA sta valutando EMIB per i suoi chip Feynman di prossima generazione. Alla luce di questi sviluppi, l’analista Jeff Pu di GF Securities Technology Research ha condiviso considerazioni ottimistiche sulla promettente traiettoria di crescita di EMIB.

In particolare, Jeff Pu ha osservato che la tecnologia EMIB di Intel ha raggiunto un tasso di rendimento del 90%, un segnale promettente per la divisione Foundry di Intel e indicativo della fiducia nelle sue capacità. Meta è tra i nomi chiave che stanno valutando l’utilizzo di EMIB per le future CPU, sebbene il loro progetto potrebbe non concretizzarsi prima della fine del 2028.

I continui progressi dimostrano l’importanza che Intel attribuisce alla vasta gamma di vantaggi offerti da EMIB: maggiore efficienza produttiva, riduzione del consumo energetico, minori costi di produzione e praticità di sistemi a nodi misti di maggiori dimensioni.

Una diapositiva di una presentazione Intel intitolata "Una vera svolta nel packaging".
Un confronto che mette in evidenza la maggiore flessibilità offerta da EMIB rispetto ai metodi di confezionamento tradizionali.
Un diagramma che mette a confronto il packaging "standard di settore" con l'"EMIB" di Intel.
Vengono evidenziati i vantaggi di EMIB in termini di resa, costi e design.
Diagramma che illustra la "Soluzione 2.5D standard del settore".
Una rappresentazione visiva che evidenzia la complessità delle soluzioni tradizionali.

Un recente video di Intel illustra come la resa produttiva di EMIB sia paragonabile a quella di FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array), offrendo al contempo una maggiore densità di connessione dei chip. FCBGA, una tecnologia di packaging ad alte prestazioni molto diffusa, collega i diversi componenti direttamente al PCB tramite bump di saldatura, a differenza di EMIB, che interconnette i chip all’interno del suo ponte.

Differenze tra EMIB-M e EMIB-T

Attualmente, Intel offre due varianti distinte della tecnologia EMIB: EMIB-M e EMIB-T. La variante EMIB-M privilegia l’efficienza, integrando condensatori Metal-Insulator-Metal (MIM) all’interno del suo bridge in silicio per potenziare l’erogazione di potenza e ridurre al minimo il rumore del segnale. Sebbene i condensatori MIM siano leggermente più costosi delle tradizionali controparti Metal-Oxide-Metal, offrono maggiore stabilità e minori perdite.

Un'illustrazione che mostra come 'EMIB-M incorpori condensatori MIM'.
Descrizione dettagliata dell’integrazione dei condensatori MIM per migliorare le prestazioni.

La costruzione di EMIB-M prevede l’assemblaggio di strutture 3D ad alta densità tramite chiplet interconnessi attraverso il bridge EMIB-M, che garantisce una comunicazione ad alta larghezza di banda. In questa configurazione, l’alimentazione viene distribuita attorno al bridge.

  • Connessione efficiente ed economica per molteplici stampi complessi.
  • Utilizza lo stile di packaging 2.5D per circuiti logico-logici e memorie ad alta larghezza di banda (HBM).
  • EMIB-M utilizza condensatori MIM, mentre EMIB-T incorpora fori passanti nel silicio (TSV).
  • Ponte in silicio integrato senza soluzione di continuità nel substrato del package per una connettività migliorata.
  • EMIB-T facilita l’integrazione della proprietà intellettuale derivante da diverse metodologie di confezionamento.
  • La semplificazione della catena di approvvigionamento e dei processi di assemblaggio aumenta l’efficienza.
  • Collaudato nella produzione di massa dal 2017, a vantaggio sia di Intel che dei fornitori esterni.

Al contrario, EMIB-T ottimizza l’instradamento dell’alimentazione direttamente attraverso il bridge, consentendo una maggiore densità grazie all’integrazione dei TSV, il che è particolarmente vantaggioso per i chip AI ad alte prestazioni.

Diagramma che illustra la tecnologia EMIB-T di Intel.
Presentazione dell’integrazione dei TSV per la trasmissione diretta di energia e segnali.

Adattare EMIB all’era degli hyperscaler.

Le proiezioni attuali indicano che EMIB-T supporterà una scalabilità dei chip superiore a 8 volte la dimensione del reticolo all’interno di package 120×120, ospitando 12 chip HBM insieme a quattro chiplet compatti e oltre 20 interconnessioni EMIB-T. Entro il 2028, Intel mira ad espandere questo a oltre 12 volte la dimensione del reticolo in package 120×180, ospitando 24 die HBM e più di 38 connessioni EMIB-T.

In confronto, TSMC prevede di raggiungere dimensioni del reticolo 14 volte superiori entro il 2028 con un massimo di 20 package HBM. L’azienda prevede inoltre di sviluppare package System of Wafer (SoW) per il packaging avanzato di chip su larga scala, sebbene a un costo significativamente più elevato rispetto a CoWoS.

Uno dei principali punti di forza di EMIB è la sua natura agnostica rispetto a IP e nodi di processo dei chip, che consente un’integrazione versatile di vari chip di diversi fornitori, garantendo al contempo prestazioni ottimali in termini di larghezza di banda ed efficienza energetica.

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