| 29 марта 2024 г. — 5:57 утра по тихоокеанскому времени
Новый отчет из цепочки поставок предполагает, что Apple стремится стать одним из первых игроков в том, что, по мнению некоторых, станет следующим большим достижением в разработке чипов: печатными платами (PCB), изготовленными из стеклянных подложек.
Хотя это может показаться не очень захватывающим, это открывает возможность для совершенно нового способа монтажа и упаковки чипов, что может обеспечить гораздо лучшую тепловую производительность, позволяя процессорам работать на максимальной мощности дольше…
Стеклянные подложки могут повысить производительность чипов
Современные печатные платы обычно изготавливаются из смеси стекловолокна и смолы под слоями меди и припоя.
Материал чувствителен к теплу, что означает, что температуры чипов должны тщательно контролироваться с помощью теплового троттлинга: снижения производительности чипа, когда он становится слишком горячим. Это означает, что чипы могут поддерживать максимальную производительность только ограниченное время, прежде чем вернуться к более медленным скоростям, чтобы снизить температуру.
Переход на стекло значительно повысит температуры, которым может подвергаться плата, что, в свою очередь, означает, что чипы могут работать при более высоких температурах и, следовательно, дольше сохранять пиковую производительность.
Стеклянные подложки также являются ультраплоскими, что позволяет выполнять более точную гравировку, благодаря чему компоненты могут располагаться ближе друг к другу, увеличивая плотность схем в пределах любого заданного размера.
В настоящее время Intel лидирует в этой области, но другие компании активно работают над тем, чтобы наверстать упущенное.
Apple ведет переговоры с поставщиками
Digitimes сообщает, что Samsung в настоящее время работает над этой технологией, и Apple ведет переговоры с несколькими неназванными поставщиками – причем Samsung, безусловно, будет среди них.
Дочерние компании Samsung Group будут сотрудничать в инвестировании в исследования и разработку стеклянных подложек (GCS) для ускорения их коммерциализации, стремясь конкурировать с Intel, которая заняла раннее лидерство в этом секторе […]
Apple, по сообщениям, ведет переговоры с несколькими компаниями для разработки стратегии интеграции стеклянных подложек в электронные устройства. Ожидается, что внедрение стеклянных подложек Apple в будущем значительно расширит сферу применения.
Источники в полупроводниковой отрасли указали, что стеклянные подложки могут стать новой областью конкуренции между странами, привлекая к участию глобальных производителей ИТ-устройств и игроков полупроводниковой индустрии в дополнение к производителям подложек.
Samsung имеет хорошие возможности для работы над этим, поскольку многие методы, используемые в производстве современных многослойных дисплеев, также применимы для производства печатных плат со стеклянными подложками.
Потенциально следующее большое достижение, но с проблемами
Причина, по которой некоторые считают, что стеклянные подложки станут следующим большим достижением в разработке чипов, заключается в том, что большинство достижений на сегодняшний день было достигнуто за счет постоянно уменьшающихся процессов. Apple в настоящее время лидирует с 3-нм чипом A17 Pro, используемым в моделях iPhone 15 Pro, с планами на 2 нм и затем на 1,4 нм.
Каждое последующее поколение процессов становится все труднее достичь, с конечными физическими пределами того, насколько маленькими мы можем стать. Учитывая сомнения относительно того, как долго закон Мура будет оставаться в силе, некоторые считают, что новые материалы являются ключом к поддержанию темпов развития, поскольку мы начинаем достигать пределов размеров процессов.
Однако впереди стоят серьезные проблемы, как объясняет SemiEngineering.
«Думайте о стекле как о средстве достижения такой же плотности межсоединений, как и при использовании кремниевых интерпозеров», — говорит Рахул Манепалли, член и директор по проектированию модулей TD подложек в Intel. «Стеклянная подложка дает вам такую возможность, но она сопряжена с очень сложными проблемами интеграции и проектирования интерфейсов, которые нам предстоит решить».
Некоторые из этих проблем включают хрупкость, отсутствие адгезии к металлическим проводам и трудности в достижении равномерного заполнения переходных отверстий, что крайне важно для стабильной электрической производительности. Кроме того, стекло представляет уникальные проблемы для инспекции и измерения из-за высокого уровня прозрачности и различного коэффициента преломления по сравнению с кремнием. Многие методы измерения, работающие с непрозрачными или полупрозрачными материалами, менее эффективны для стекла. Например, оптические метрологические системы, которые полагаются на отражательную способность для измерения расстояния и глубины, должны адаптироваться к полупрозрачности стекла, что может привести к искажению или потере сигнала, ухудшая точность измерений.
«Все эти технологии предполагают определенную физику», — говорит Джон Хоффман, менеджер по проектированию компьютерного зрения в Nordson Test & Inspection. «Когда вы начинаете менять подложки, будет ли физика по-прежнему работать? И сможете ли вы восстановиться? Многие из наших алгоритмов делают определенные предположения о физике. Работают ли эти алгоритмы по-прежнему, или нам придется придумывать совершенно новые алгоритмы, потому что физика изменилась?»
Фото: Intel