Historycznie rzecz biorąc, Intel borykał się z trudnościami w produkcji najnowocześniejszych węzłów półprzewodnikowych, a nawet zlecał produkcję niektórych chipów firmie TSMC. Przed firmą Intel stoi jednak ogromna szansa nie tylko na produkcję krzemu, ale także na zdobycie pozycji głównego partnera w dziedzinie opakowań dla wielu producentów, w tym TSMC. Zakłady TSMC w Arizonie tylko częściowo rozwiązują problem produkcji w USA. Podczas gdy zakład Arizona Fab 21 firmy TSMC produkuje wafle 4 nm, są to wafle należy odesłać z powrotem na Tajwan dla opakowań, zakłócając suwerenny łańcuch dostaw, który ma kluczowe znaczenie dla krajowej produkcji. Rozwiązanie tych problemów może stanowić dobrą szansę dla Intela, nawet jeśli Team Blue nie będzie produkować podstawowego krzemu.
Skorzystaj z zaawansowanych usług pakowania firmy Intel Foundry
Oferta zaawansowanych opakowań firmy Intel Foundry umożliwia projektantom wykorzystanie elementów konstrukcyjnych 2D, 2,5D i 3D w celu optymalizacji kosztów, mocy i przepustowości na poziomie systemu. EMIB to mostek krzemowy osadzany w podłożu, który zapewnia zlokalizowane trasowanie typu „od matrycy” o dużej gęstości bez ponoszenia kosztów i zmniejszenia powierzchni w porównaniu z pełnowymiarowym krzemowym przekładką. Na przykład małe krzemowe mostki EMIB — dostępne w wariantach takich jak EMIB-M z wbudowanymi kondensatorami MIM i EMIB-T z TSV — zapewniają niedrogie połączenia brzegowe o dużej gęstości, idealne dla interfejsów logika-logika i logika-HBM. Dodatkowo rodzina Foveros, obejmująca Foveros-S, R, B i Foveros Direct, oferuje opcje przekładek i RDL wraz z prawdziwym układaniem 3D przy użyciu hybrydowego łączenia Cu-to-Cu, w scenariuszach wymagających ekstremalnej przepustowości lub wydajności energetycznej.
Te warianty EMIB zapewniają elastyczność każdemu projektantowi chipów, w zależności od rodzaju opakowania. Pokonanie pełnego rozmiaru siatki wynoszącego 830 mm² jest możliwe przy użyciu EMIB, dzięki czemu projektanci ASIC mogą wybierać projekty tak złożone, jak „Ponte Vecchio” firmy Intel, który wykorzystuje EMIB 3.5D w ponad 100 miliardach tranzystorów, 47 aktywnych płytek i pięciu węzłach procesowych połączonych w jednym chipie. Sama złożoność tego produktu — napędzającego superkomputer Exascale Aurora — pokazała, że firma Intel była w stanie dostarczyć produkt w najbardziej zaawansowanej na świecie obudowie w środowisku o znaczeniu krytycznym. To udowodniło, że zaawansowane opakowania przechowują zupełnie odrębną wartość wewnątrz Intel Foundry.
Jeśli chodzi o krzem, węzeł 18A Intela i jego przyszłe odmiany, 18A-P i 18A-PT, będą trwałymi węzłami w obiektach Intela. Podczas ostatniej rozmowy telefonicznej dotyczącej wyników za trzeci kwartał dyrektor finansowy David Zinsner stwierdził: „Nie osiągamy szczytowej podaży prądu 18 A. Tak naprawdę uda nam się to osiągnąć dopiero pod koniec dekady. Uważamy, że ten węzeł będzie dla nas dość długotrwałym węzłem. Z biegiem czasu będziemy nadal inwestować w prąd 18 A”. Ta ciągła inwestycja zwiększy wydajność, a także warianty węzła 18 A dostosowane do projektów od mobilnych po HPC i sztuczną inteligencję. To pokazuje, że firma Intel strategicznie inwestowała na przestrzeni lat, aby zapewnić wystarczającą pojemność. Nawet po dołączeniu nowych klientów podaż płytek 18 A będzie nadal wystarczająca do spełnienia celów związanych z portfolio produktów Intela, zapewniając jednocześnie niezawodne dostawy klientom zewnętrznym.
Jednak prawdziwa zaleta węzłów Intela zaczyna się od 14A, który jest pierwszym w branży projektem High-NA EUV. Firma Intel zgłosiła, że przetworzyła ponad 30 000 płytek w ciągu jednego kwartału przy użyciu ekspozycji na wysokie NA EUV, co pozwoliło uprościć produkcję poprzez zmniejszenie liczby wymaganych etapów dla danej warstwy z 40 do mniej niż 10, co doprowadziło do skrócenia czasu cyklu. Dodatkowo na tym etapie rozwoju 14A osiąga lepsze kamienie milowe niż 18A. Dokonano tego we współpracy z partnerami zewnętrznymi, aby zapewnić, że gdy węzeł 14A wejdzie do produkcji seryjnej, wszystko będzie gotowe do płynnej integracji i produkcji.
Ukończenie całego procesu produkcji półprzewodników jest zadaniem złożonym. Chociaż TSMC może zapewnić zaawansowane – ale nie najbardziej zaawansowane – możliwości produkcyjne w USA, pakowanie pozostaje wyzwaniem. Aby rozwiązać ten problem, TSMC planuje współpracować z firmą Amkor, która buduje w Arizonie obiekt o wartości 7 miliardów dolarów, skupiający się na zaawansowanym outsourcingu pakowania i testowania półprzewodników. To partnerstwo umożliwi TSMC zlecanie pakowania do zakładu Amkor w Arizonie, co umożliwi pakowanie tam chipów wyprodukowanych w pobliskim TSMC Fab 21. Amkor zamierza ukończyć budowę nowego zakładu do połowy 2027 r., a rozpoczęcie produkcji zaplanowano na początek 2028 r. W międzyczasie Intel może zaoferować swoje zaawansowane opakowania EMIB partnerom, nawet klientom TSMC, którzy mogliby wykorzystać te zaawansowane techniki pakowania do stworzenia konkurencyjnego produktu. Pozostaje tylko pytanie, jak daleko Intel jest skłonny posunąć się w swoim biznesie opakowań zewnętrznych, nie zobowiązując klientów do węzłów 18A i 14A.