Intel ha recentemente introdotto una soluzione di packaging multi-chip innovativa che dimostra l'impegno dell'azienda per la scalabilità a livello di sistema in fase di packaging, tenendo conto dei progressi incerti dei processi tecnologici avanzati. Le innovazioni includono l'integrazione di chip logici a nodi 18A / 14A, l'impilamento 3D Foveros e l'utilizzo di EMIB-T con via attraverso il silicio (TSV) come elementi centrali della loro strategia.

Questo approccio evita strategicamente l'idea di costruire un unico grande wafer, ma si concentra invece su un mix di tecnologie composite. Il substrato di calcolo utilizza il processo 18A-PT, caratterizzato dalla struttura posteriore di alimentazione che dà priorità all'integrità della potenza e alla densità logica per unità di area, piuttosto che alla sola frequenza. Ciò si allinea perfettamente con l'architettura cache-centrica di Clearwater Forest, integrando una significativa quantità di SRAM nel substrato. Notabilmente, Intel ha anticipato questo design passando da Intel 3 a 18A-PT, permettendo maggiore capacità di cache on-chip nella stessa area del pacchetto e riducendo il carico sulle unità di calcolo di alto livello nell'accesso alla memoria esterna.

Il chip di calcolo principale impiega il processo 14A o 14A-E, integrando tecnologie come RibbonFET 2 e PowerDirect per bilanciare potenza e densità senza spingere ai limiti dell'estremo delle prestazioni. Grazie al legame ibrido a passo ultra sottile di Foveros Direct 3D, questi chip di calcolo vengono impilati direttamente sul substrato, minimizzando i percorsi di interconnessione e riducendo al minimo sia la latenza che il consumo energetico degli strati di packaging intermedi. Questo design ben strutturato segrega chiaramente "infrastruttura di potenza e cache" dalla "unità di calcolo funzionale", avvicinandosi più a un design su scala di sistema rispetto al tradizionale sistema su chip (SoC).

Per la scalabilità laterale, EMIB-T svolge un ruolo cruciale. Diversamente dalle precedenti versioni di EMIB, EMIB-T incorpora un'architettura TSV, eliminando le restrizioni delle interconnessioni cross-chip ai soli ponti planari, migliorando quindi la larghezza di banda e consentendo dimensioni di pacchetti più ampie. L'infrastruttura concettuale di Intel supporta fino a 16 unità di computazione e 24 stack di memoria ad alta larghezza di banda (HBM) all'interno di un unico pacchetto, insieme a fino a 48 controller LPDDR5X, concepiti principalmente per applicazioni di intelligenza artificiale e data center dove i colli di bottiglia provengono tipicamente da limitazioni di capacità di memoria e densità di larghezza di banda.

La strategia di Intel rispetto a HBM è altrettanto significativa. Garantendo compatibilità con HBM3, HBM3E e possibili standard futuri come HBM4 e HBM5, le soluzioni di packaging di Intel offrono margini notevoli a livello elettrico e di segnalazione, piuttosto che limitare i progetti intorno a una specifica generazione di standard di memoria. Questa flessibilità attira i potenziali clienti della fonderia più di una singola metrica di performance, poiché riduce la dipendenza dai progressi generazionali della memoria per le strategie di pianificazione dei prodotti.

Questa serie di dimostrazioni rappresenta inoltre una strategia alternativa rispetto all'approccio CoWoS-L di TSMC. Mentre TSMC ha messo in mostra le potenzialità del sistema-in-package tramite ampie fotomaschere e multi-HBM stacking, Intel ha scelto di enfatizzare la scalabilità della litografia grazie a "più di 12x Scalabilità della Maschera" attraverso EMIB-T, con l'obiettivo di raggiungere scale simili senza dipendere da uno strato intermedio esagerato. Questi diversi approcci ingegneristici influenzano i futuri compromessi per i clienti in aree come costi, rendimento e tempi di consegna.

È chiaro che questi concetti e piattaforme sono ancora in fase di sviluppo. L'esperienza di Intel nel packaging avanzato, testimoniata da prodotti come Ponte Vecchio, è indubbiamente un vanto, sebbene i rendimenti e i tempi di produzione abbiano avuto un impatto sostanziale sul successo dei prodotti. La recente presentazione serve a convincere i potenziali clienti che, mentre 14A è particolarmente adatto per i nodi di fonderia di terze parti, 18A rimane prioritario per gli sforzi interni di Intel.

In definitiva, la vera sfida non risiede nei rendering e nelle specifiche tecniche, ma piuttosto nell'assicurarsi clienti concreti e nel portare questi sistemi di packaging a una produzione di massa. Per la fonderia di Intel, la padronanza delle tecnologie avanzate di packaging è fondamentale, un biglietto d'ingresso essenziale per i futuri round di competizione.