2024 年 PC 向け Intel の Arrow Lake プロセッサは、チップを通じて電力を送信する新しい技術のおかげで速度が向上します。
インテルは月曜日に詳細を発表したテストで、同社が「PowerVia」と呼ぶテクノロジーによりテストチップの速度が6％向上したと述べた。 Arrow Lake に搭載される、RibbonFET と呼ばれるもう 1 つの大きな変更により、さらなる利点が得られるはずです。
これは、台湾積体電路製造（TSMC）やサムスンに奪われたかつての恐るべきチップ製造の優位性を取り戻すのに苦労してきたインテルにとっては大きな出来事だ。 これら2社は他のチップ、特にIntelの最大の競合企業であるApple、AMD、Nvidia、Qualcommを製造する「ファウンドリ」企業だが、PowerViaに匹敵するのは後になると予想されている。
PowerViaとRibbonFETが2024年にIntel 20A製造プロセスで予定通りに到着し、2025年に18Aに改良されれば、Intelは多くの回路を詰め込んで効率的に動作させてバッテリ寿命を延ばすという点で、競合チップに匹敵する可能性がある。 Apple のラップトップ MacBook は、何時間も電源プラグを抜かずに動作し、多くのモデルでは、チップの過熱を防ぐために冷却ファンが完全に廃止されています。
Tirias Research アナリストの Kevin Krewell 氏は、PowerVia について、「これは良い段階的ステップのように見える」が、Intel にとって永続的な利点ではないと述べた。 「誰もがこれに倣い、時間の経過とともに同じテクノロジーが導入されることになるでしょう。」
また、Intel もファウンドリになろうとしているため、競合他社の一部が実際に顧客となり、Intel 独自のチップと同様に利益を得る可能性があることを意味します。 インテルはスマートフォン用チップの製造を逃したが、インテルの理想的な将来では、将来のiPhoneを動かすAppleプロセッサーを開発することになるかもしれない。
背面電力供給に対応
チップは、1 秒間に数十億回オン/オフを切り替えることができるトランジスタと呼ばれる小さな電気スイッチを使用してデータを処理し、計算を実行します。 現在、そのために必要な電力は、同様に小さな電気リンクから供給されており、複雑な 3D の配線の迷路の中を曲がりくねっていて、これらの電気リンクもトランジスタに命令信号を伝えています。
しかし、今年のPC用Meteor Lakeプロセッサの2024年の後継となるArrow Lakeでは、Intelは電力供給を通信リンクから分離し、チップの反対側に移動する予定だ。 半導体業界ではこれをバックサイド電力供給ネットワークと呼びますが、Intel ではそのバージョンを PowerVia と呼んでいます。
この技術に携わったインテル副社長のベン・セル氏は、「PowerViaは、トランジスタ設計のすべての重要な要素である電力、性能、面積、コストを改善するオンチップ相互接続の革命的な変化である」と述べた。
製造の進行上の問題
インテルは、PowerVia を自社の最大容量、最高プロファイルのプロセッサーに組み込むことで、裏面の電力供給がうまく機能し、欠陥のあるチップで製造品質が低下しないことを期待しています。 その起こり得る災害を防ぐために、Intel は、Meteor Lake の要素の製造に使用される現在の Intel 4 製造プロセスで構築されたテスト チップを使用して PowerVia を開発しました。 これは、Intel 20A およびその後継の 18A の標準となるほど十分に機能します。
PowerVia は、Intel の回復努力にとって重要な要素です。 ムーアの法則に歩調を合わせるため、トランジスタを小型化するという絶え間ない努力の中で、インテルは 10 年前に挫折し、完全には立ち直っていません。 Samsung と TSMC は裏面電源供給に取り組んでいますが、PowerVia が市場投入に勝つ可能性があります。 例えば、 TSMCの裏面電源技術は2026年まで登場しない見込み。
「私たちが知っている限り、これは業界が行っていることの一歩先を行くものであり、できるだけ早く顧客にPowerViaの利点を提供します」とセル氏は述べた。 ノードはチップ製造技術の主要なステップです。
PowerVia は、チップの製造にすでに必要な数百の処理ステップに新しい処理ステップを追加します。 トランジスタがチップのシリコンウェーハの前面に慎重に構築されたら、ウェーハを裏返し、薄く研磨し、研磨し、電源接続を取り付ける必要があります。
そのため、コストと時間が追加されます。 しかし、ウェーハの前面から電力線を取り除くことは、通信リンクのためのスペースが増えることを意味し、設計を簡素化し、全体的な製造コストを削減します。