A Intel disse como manterá sua liderança após 2025 – os próprios chips e transistores crescerão

A equipe de P&D da Intel revelou neste fim de semana avanços fundamentais no empacotamento de chips, transistores e física quântica que serão lançados nos próximos dez anos para ajudar a empresa a continuar avançando em linha com a Lei de Moore. O relatório foi feito no 67º IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) 2021, realizado em San Francisco.

Anteriormente, o CEO da Intel, Pat Gelsinger, prometeu retornar a liderança em tecnologia da empresa. De acordo com o plano que apresentou, isso deve acontecer até 2025, quando a Intel implementará a tecnologia de processo Intel 18A, que utilizará litografia de alta abertura numérica EUV. A partir de um novo relatório no IEDM 2021, fica claro em quais tecnologias a empresa vai contar no futuro.

Uma das áreas de trabalho dos pesquisadores da Intel passou a ser o aprimoramento das conexões de chips para seu layout 3D em soluções híbridas unificadas (multichiplet). Os métodos propostos pelos engenheiros permitirão aumentar em dez vezes a densidade dos contatos nas interconexões. Anteriormente, a Intel anunciou a tecnologia Foveros Direct, dentro da qual a distância entre os contatos de cobre durante a montagem 3D pode ser reduzida para menos de 10 mícrons. Isso possibilitará a composição de soluções a partir de um maior número de cristais produzidos por processos técnicos mais avançados.

O segundo tópico do relatório foi a tecnologia de empilhamento vertical de vários transistores GAA, o que aumentará a complexidade dos cristais semicondutores em 30-50%, colocando mais elementos lógicos por unidade de área. No primeiro estágio, uma variante de uma pilha de dois transistores MOS com canais do tipo n e p e diferentes variantes de sua produção são investigadas.

Além disso, a Intel disse que para dar continuidade à Lei de Moore na era dos processos tecnológicos com uma resolução dos angstroms, novos materiais podem ser usados ​​que permitem criar transistores com um canal de vários átomos de espessura – muito menor do que as portas lógicas de silício usuais.

Ao mesmo tempo, a empresa está trabalhando para melhorar as capacidades do silício tradicional. Por exemplo, a Intel conseguiu integrar células de energia de nitreto de gálio (GaN) em um wafer semicondutor de 300 mm com chips de silício clássicos, abrindo caminho para o desenvolvimento da tecnologia PowerVia. No futuro, isso permitirá alterar o esquema de alimentação dos processadores, reduzindo perdas e minimizando a quantidade de componentes na placa-mãe.

Ao mesmo tempo, a empresa falou sobre sua capacidade de criar memória embarcada (eDRAM) com latência de 2 ns baseada em novos materiais ferroelétricos. Essa memória FeRAM pode ser usada em processadores de consumidor e aceleradores computacionais como memória cache de baixo nível.

Finalmente, a Intel falou sobre seu sucesso na implementação da computação quântica baseada em transistores de silício que podem operar em temperatura ambiente.

A empresa demonstrou a primeira implementação experimental do mundo de um dispositivo magnetoelétrico spin-orbit lógico em temperatura ambiente, demonstrando o potencial para um novo tipo de transistor baseado em comutação de ímãs em nanoescala. A Intel também falou sobre a possibilidade de produzir a produção de qubits em wafers de 300 mm usando uma tecnologia de processo semelhante ao silício convencional.

Deve ser entendido que todas as tecnologias discutidas no IEDM 2021 são promissoras e sua implementação pode levar pelo menos vários anos. Em um futuro próximo, a empresa planeja lançar a tecnologia de processo Intel 4, de acordo com a qual os processadores Meteor Lake serão produzidos.