Con la creciente necesidad de potencia y rendimiento computacional, los procesadores son cada vez más grandes, mucho más grandes. Incluso algunas de las tarjetas gráficas para juegos actuales superan los límites de un paquete pequeño, pero son relativamente insignificantes al lado de los aceleradores de inteligencia artificial y los chips de supercomputadoras. De ahora en adelante, se trata de amontonar más y más cosas (chilets, memoria, interconexiones) en un solo procesador. Pero hay límites a lo que es posible.
Los límites no están solo en cuánto se puede meter en un solo chip de silicio; ese es un problema que los nodos de proceso, chiplets e interconexiones de vanguardia intentan resolver. También está el lugar donde colocas esos chips de silicio después. Esto se llama sustrato y es lo que permite que el chip de silicio se comunique con una placa base. En el caso de algunos procesadores basados en chiplets, el sustrato también actúa como una forma para que el chip se comunique con otras partes de sí mismo.
Desde hace muchos años, se fabrican con materiales orgánicos. Antes se utilizaba cerámica. Mucho antes de eso, en los primeros días de la informática, se utilizaba un marco de plomo. A medida que crece la necesidad de más potencia informática, también crece la necesidad de un sustrato que pueda manejar todas las conexiones y la densidad necesarias para chips mejores y más grandes.
En algún momento en el futuro, es posible que los sustratos orgánicos no sean suficientes. Una razón es que los procesadores chiplet requieren mucho ancho de banda para funcionar de manera efectiva, y eso significa muchas interconexiones con muchos cables individuales que pasan a través de un sustrato (dependiendo de cómo estén conectados entre sí). Otra es que muchos chiplets metidos dentro de un solo paquete requieren mucha energía y mucho espacio, y tratar de mantener estos elementos en perfecto equilibrio con sus necesidades de rendimiento es complicado. En algún momento, los sustratos orgánicos pueden comenzar a deformarse o encogerse.
Quizás por eso esta semana Intel quiso compartir más sobre lo que cree que es el siguiente paso: los sustratos de vidrio.
Intel cree que el vidrio es el siguiente paso en la tecnología de sustratos. En una sesión informativa con Rahul Manepalli, miembro de Intel y director de ingeniería de módulos TD de sustrato, explica que el vidrio ofrece una «mejora de orden de magnitud en las reglas de diseño» para futuros centros de datos y productos de inteligencia artificial, y cita que el vidrio permite más chiplets en un espacio más pequeño. espacio, mayor densidad de interconexión, IO más rápida, mayor eficiencia energética y tamaños de paquete más grandes. También son más planos y térmicamente más estables.
Intel dice que es posible colocar un 50% más de chips en un sustrato de vidrio que en uno orgánico del mismo tamaño.
Manepalli también señala que Intel ha estado trabajando en sustratos de vidrio durante una década, pero que probablemente no será hasta el final de esta década que lo veamos utilizado en serio en el envío de productos. Eso comenzará con chips masivos de inteligencia artificial, centros de datos y gráficos que ya se están enfrentando a ser demasiado grandes, pero Intel también señala que ven un beneficio en implementar estos sustratos en todo tipo de chips algún día.
Imagen 1 de 2
Intel tiene un chip de prueba de sustratos de vidrio listo para funcionar, pero queda un largo camino hacia la producción en masa. El vidrio debe cumplir con las expectativas en cuanto a sus propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas, y lleva un tiempo modificar la fórmula para lograrlo. Esa es la cuestión, la fórmula real utilizada para fabricar el vidrio y su composición aún están cambiando, dice Intel.
Si bien esperaba algo un poco diferente de las geniales imágenes transparentes de los sustratos de vidrio en producción de Intel, este chip de prueba sigue siendo el verde revelador que estamos acostumbrados a ver en un procesador. Ah bueno. Esto se produjo en una línea de prueba de Intel en sus instalaciones de Chandler, donde, según se informa, está gastando mil millones de dólares para poner en funcionamiento su línea de I+D. La línea requiere todo tipo de tecnologías diferentes para crear los nuevos sustratos de vidrio, incluidas las de la fabricación de pantallas planas, la fabricación de interconexión EMIB de Intel y la fabricación de sustratos orgánicos.
Intel tampoco es la única empresa que persigue la producción de sustratos de vidrio, ya que Dai Nippon Printing ya ha hablado de los beneficios de este material para los semiconductores. Si bien sin duda queda un largo camino por recorrer, e incluso más para las CPU para juegos, parece que hay muchas posibilidades de que veamos que este tipo de sustrato llegue al mercado algún día.