O crescente consumo de energia das plataformas de inteligência artificial torna necessário procurar qualquer oportunidade para o reduzir. As opções não são muitas, e uma delas foi proposta pela empresa alemã Infineon Technologies. Foi capaz de reduzir perdas em semicondutores de potência, que fornecem energia a processadores, componentes de plataformas de IA e muito mais. Para conseguir isso, a empresa dominou a tecnologia de produção dos substratos de silício mais finos do mundo – duas vezes mais finos que os do mercado.
Fonte da imagem: geração AI Kandinsky 3.1/3DNews
Os modernos wafers de silício finos com diâmetro de até 300 mm têm uma espessura de saída de 40–60 mícrons. A Infineon desenvolveu um processo de polimento final que permite reduzir a espessura do wafer – substrato para a futura produção de chips – para 20 mícrons. Para efeito de comparação, a espessura média do cabelo humano chega a 80 mícrons. Para produzir um wafer de silício com diâmetro de 30 cm e espessura de 20 µm, é necessário atingir a perfeição em todas as etapas da produção, desde o corte até a retificação. Segundo a Infineon, ela está pronta para implementar essas tecnologias na produção em massa de chips.
A Infineon está entre os fabricantes de semicondutores que produzem componentes de energia feitos de silício, carboneto de silício e nitreto de gálio. O uso de materiais além do silício puro nos permite criar componentes mais eficientes e potentes para subsistemas de alimentação e conversão de tensão e corrente. Isto é extremamente importante tendo em conta o crescente consumo de tudo. Usar wafers mais finos para fabricar chips de potência reduzirá a resistência do substrato em 50% e, em geral, reduzirá a perda de potência em 15%.
Processadores e chips de IA mudam para energia do lado do substrato fornecida por meio de canais verticais de metalização. A redução do comprimento (altura) desses canais em circuitos MOSFET reduz sua resistência e leva a uma maior eficiência e ao aumento da densidade de potência. Na escala do data center de IA, isso promete uma economia impressionante no consumo. A Infineon promete fornecer novos chips de potência “finos” para todos dentro de dois anos.