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Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

在日前的2021 IEEE IDM(國際電子器件會議)上,Intel公佈、展示了在封裝、電晶體、量子物理學方面的關鍵技術新突破,可推動摩爾定律繼續發展,超越未來十年。

據介紹,Intel的元件研究團隊致力於在三個關鍵領域進行創新:

Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

一是透過研究核心縮放技術,在未來產品中整合更多電晶體。

Intel計劃透過

混合鍵合(hybrid bonding)

,解決設計、製程工藝、組裝難題,

將封裝互連密度提升10倍以上。

Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

今年7月的時候,Intel就公佈了新的Foveros Direct封裝技術,可實現

10微米以下的凸點間距

,使3D堆疊的互連密度提高一個數量級。

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Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

未來透過GAA RibbonFET電晶體、堆疊多個CMOS電晶體,Intel計劃實現

多達30-50%的邏輯電路縮放

,在單位面積內容納更多電晶體。

Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

後奈米時代,也就是埃米時代,Intel將克服傳統矽通道的限制,

用只有幾個原子厚度的新型材料製造電晶體

,可在每個晶片上增加數百萬各電晶體。

Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

二是新的矽技術。

比如

在300毫米晶圓上首次整合基於氮化鎵的功率器件、矽基CMOS

,實現更高效的電源技術,從而以更低損耗、更高速度為CPU供電,同時減少主機板元件和佔用空間。

比如利用新型鐵電體材料,作為下一代嵌入式DRAM技術,可提供更大記憶體容量、更低時延讀寫。

Intel關鍵新突破:電晶體縮小50%、封裝密度提升10倍

三是基於矽電晶體的量子計算、室溫下進行大規模高效計算的全新器件,未來有望取代傳統MOSFET電晶體。

比如

全球首例常溫磁電自旋軌道(MESO)邏輯器件

,未來有可能基於奈米尺度的磁體器件製造出新型電晶體。

比如Intel和比利時微電子研究中心(IMEC)在自旋電子材料研究方面的進展,使器件整合研究接近實現自旋電子器件的全面實用化。

比如

完整的300毫米量子比特製程工藝流程

,不僅可以持續縮小電晶體,還相容CMOS製造流水線。

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