Корпорация Intel представила технологию стеклянных подложек для чипов, предназначенных для систем искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений. Новая подложка размером 78 на 77 миллиметров позволяет разместить на кристалле почти вдвое больше кремниевых элементов по сравнению с существующими решениями. Её конструкция включает в себя 10 слоев перераспределения сигналов сверху и снизу, а также двухслойное стеклянное ядро толщиной около 0,8 миллиметра.
Разработка была впервые продемонстрирована на выставке NEPCON Japan 2026. Площадь размещения кремния на такой стеклянной подложке достигает примерно 1716 квадратных миллиметров. Это стало возможным за счет комбинации увеличенного формата и применения передовой схемы 10-2-10, где первая и последняя цифры обозначают количество проводящих слоев, а средняя — количество слоев в стеклянном сердечнике.
В основе технологии лежит замена традиционных органических материалов на стекло. Стеклянная подложка демонстрирует более высокую термостойкость и обеспечивает лучшую плоскостность, что критически важно для крупноформатных чипов. Кроме того, стекло предлагает превосходную электрическую изоляцию, что снижает перекрестные помехи и задержки сигналов в высокоплотных межсоединениях.
Ключевой особенностью новинки стала интеграция технологии EMIB для соединения нескольких кристаллов. В саму стеклянную подложку встроены два мостика EMIB, которые позволяют объединять несколько отдельных чипов в единый модуль. Это дает производителям возможность использовать набор меньших по размеру кристаллов вместо монолитного крупного, что может повысить выход годных изделий и гибкость архитектур.
Технические характеристики подложки включают один из самых малых шагов контактов в отрасли — 45 микрометров. Многослойная структура, симметричная с обеих сторон, решает задачу сложной разводки тысяч соединений от кристалла, делая интерфейс с материнской платой более стандартным и управляемым. Встроенные в стеклянный сердечник металлические слои могут использоваться для организации сквозных стеклянных переходов или в качестве плоскостей питания и земли.
В процессе испытаний инженеры Intel не столкнулись с проблемой микротрещин, известной в производстве как SeWaRe. Это явление, связанное с хрупкостью материала, обычно возникает на этапах резки и обработки. Решение данной проблемы, достигнутое благодаря новым материалам или изменениям в техпроцессе, является значимым шагом для коммерциализации стеклянных подложек.
Разработка подобных стеклянных подложек считается одной из наиболее сложных задач в современной полупроводниковой индустрии. Технологический процесс их создания сложнее, чем производство органических аналогов, что ограничивает круг компаний, способных вести такие исследования. Помимо Intel, аналогичные изыскания, согласно отраслевым данным, могут вестись в таких компаниях, как Samsung и Ibiden.
Внедрение стеклянных подложек рассматривается как ответ на растущие требования к производительности и энергоэффективности в сегментах дата-центров и суперкомпьютеров. Увеличение площади для размещения кристаллов в одном корпусе напрямую влияет на вычислительную мощь ускорителей, которые используются для обучения сложных нейросетей и научного моделирования. Одновременно улучшение электрических характеристик способствует снижению энергопотребления.
