Intel prezentuje najcieńszy na świecie układ GaN o grubości zaledwie 19 mikrometrów

Intel ogłosił technologiczny przełom w projektowaniu półprzewodników, demonstrując najcieńszy na świecie chiplet wykonany z azotku galu (GaN). Bazowa warstwa krzemowa nowego układu mierzy zaledwie 19 mikrometrów grubości, co odpowiada mniej więcej jednej piątej szerokości ludzkiego włosa.

Komponenty pozyskano z 300-milimetrowych wafli w technologii GaN-on-silicon. Badaczom udało się po raz pierwszy z powodzeniem zintegrować tranzystory z azotku galu z tradycyjnymi, krzemowymi obwodami cyfrowymi na pojedynczej matrycy. Takie podejście całkowicie eliminuje konieczność stosowania oddzielnych układów pomocniczych i znacząco redukuje straty energii wynikające z przesyłania sygnałów między różnymi podzespołami.

Rosnące zapotrzebowanie na ekstremalną wydajność w nowoczesnych procesorach graficznych, serwerach i sieciach bezprzewodowych sprawia, że klasyczne technologie oparte na krzemie niebezpiecznie zbliżają się do swoich fizycznych barier. Zastosowanie chipletów GaN stanowi bezpośrednią odpowiedź na te wyzwania. W przypadku centrów danych nowa technologia pozwala na znacznie szybsze przełączanie i budowę bardziej kompaktowych regulatorów napięcia, które można umieścić bliżej samego procesora. Takie układy doskonale sprawdzą się również w infrastrukturze telekomunikacyjnej. Zdolność do wydajnej pracy na częstotliwościach przekraczających 200 GHz czyni z nich idealne rozwiązanie dla stacji bazowych nadchodzących sieci 5G i 6G, a także dla zaawansowanych systemów radarowych i łączności satelitarnej.

Oprócz mniejszych gabarytów technologia ta oferuje znacznie wyższą gęstość mocy w porównaniu do tradycyjnych układów CMOS. Standardowy krzem staje się zawodny przy temperaturach roboczych przekraczających 150 stopni Celsjusza, co mocno ogranicza jego zastosowanie w ciasnych, nagrzewających się obudowach. Azotek galu charakteryzuje się szerszym pasmem wzbronionym, co gwarantuje stabilną pracę w znacznie trudniejszych warunkach termicznych i ułatwia chłodzenie całego sprzętu. Niewątpliwym atutem całego przedsięwzięcia jest również fakt, że proces produkcyjny bazuje na standardowych waflach o średnicy 300 milimetrów. Umożliwia to wykorzystanie istniejących już fabryk i linii montażowych, co w przyszłości zminimalizuje koszty masowego wdrożenia tej innowacji na rynek komercyjny.