Intel dice que empaquetará un billón de transistores en un paquete para 2030

El año pasado, Intel dijo que le quitaría el liderazgo en procesos a TSMC y Samsung Foundry para 2025. En este momento, TSMC y Samsung son las dos fundiciones de chips líderes en el mundo, y ambas distribuyen los chips más avanzados. El próximo año, ambos entregarán chips fabricados con el nodo de proceso de 3nm. Hagámoslo lo más simple posible. Cuanto más pequeño es el nodo de proceso, más pequeños son los transistores utilizados para alimentar un chip, lo que significa que caben más en su interior.

Por lo general, cuantos más transistores tiene un chip, más potente y energéticamente eficiente es

Por lo general, cuantos más transistores haya en un chip, mayor será la potencia y la eficiencia energética. Usemos el iPhone como ejemplo. El A13 Bionic SoC lanzado en 2013 se usó en la serie iPhone 11 y se construyó usando el nodo de proceso de 7nm de TSMC. El chip contenía 8.500 millones de transistores. El A16 Bionic que alimenta el iPhone 14 Pro y el iPhone 14 Pro Max está construido con el nodo de proceso de 4nm de TSMC (técnicamente un proceso mejorado de 5nm) y tiene casi 16 mil millones de transistores.

Tres áreas de investigación en las que Intel se centrará

Para 2025 podríamos ver a TSMC y Samsung lanzar chips de 2nm y este último ya habla de producir chips de 1,4nm para 2027. TSMC mencionó chips de 1nm pero no proporcionó un plazo para su llegada. Pero Intel no se puede liquidar y en el IEDM 2022 (International Electron Devices Meeting), la empresa celebró el 75 aniversario de la creación del transistor anunciando planes obtener un billón de transistores en un paquete para 2030. Un paquete es la carcasa en la que se insertan los chips. Se sueldan a una placa de circuito impreso (PCB) o se insertan en la PCB. Dentro de una caja hay un troquel de chip, a menos que sea un módulo de varios chips. Un ejemplo sería una tarjeta flash eMMC que contiene memoria flash y un controlador de memoria flash.

Intel dice que podrá mantener viva la Ley de Moore; esa es la observación hecha por el cofundador de Intel, Gordon Moore, quien originalmente pidió que la cantidad de transistores en los chips se duplicara cada año. Moore revisó esto 10 años después mientras buscaba que la cantidad de transistores se duplicara cada dos años para 1975. Intel contará con la ayuda de la primera grieta de la máquina de litografía ultravioleta extrema de alta apertura numérica, la máquina de litografía de próxima generación diseñada para grabar placas de circuito. patrones sutiles en los gofres que se convierten en patatas fritas.

Cómo planea Intel recuperar el liderazgo en procesos

Las nuevas máquinas permitirán a las fundiciones grabar diseños de circuitos a resoluciones más altas para permitir características de chip 1,7 veces más pequeñas y una densidad de chip 2,9 veces mayor. Cada automóvil tiene un precio de alrededor de $ 300 millones. Gary Patton, vicepresidente y gerente general de investigación de componentes y habilitación de diseño de Intel, dijo: “Setenta y cinco años después de la invención del transistor, la innovación que impulsa la Ley de Moore continúa satisfaciendo la creciente demanda mundial de computadoras”.

Patton continuó: “En IEDM 2022, Intel está mostrando los avances de investigación concretos y con visión de futuro necesarios para derribar las barreras actuales y futuras, satisfacer esta demanda insaciable y mantener viva la Ley de Moore en los años venideros”. El avance más importante de la industria es la sustitución de los transistores FinFET por Gate-All-Around (GAA). A diferencia de FinFET (que TSMC todavía usa para su nodo de proceso de 3 nm), los flujos de corriente se pueden manipular en los cuatro lados del canal y usarán nanocintas apiladas verticalmente. Samsung usa GAA para sus chips de 3 nm, mientras que TSMC no hará lo mismo hasta que comience a fabricar chips de 2 nm dentro de unos años. Intel, que llama a su tecnología GAA RibbonFET, comenzará a distribuir dichos chips en 2024.

También ayudan a Intel a alcanzar su objetivo de producir paquetes con un billón de transistores, las nuevas innovaciones en el empaquetado de chips con una mejora de 10 veces en la densidad. Esto permitirá un gran aumento en la cantidad de transistores que caben en un área pequeña. ¡Y los nuevos materiales para ayudar a hacer los transistores más pequeños incluyen el uso de un material súper delgado compuesto por solo tres átomos!