Avec le besoin croissant de puissance et de performances de calcul, les processeurs deviennent de plus en plus gros, beaucoup plus gros. Même certaines des cartes graphiques de jeu d’aujourd’hui repoussent les limites d’un petit boîtier, mais elles sont relativement petites à côté des accélérateurs d’IA et des puces de superordinateur. À partir de maintenant, il s’agit de regrouper de plus en plus de choses (chiplets, mémoire, interconnexions) sur un seul processeur. Mais il y a des limites à ce qui est possible.
Les limites ne résident pas seulement dans la quantité que vous pouvez insérer dans une seule puce de silicium : c’est un problème que les nœuds de processus, les chipsets et les interconnexions de pointe tentent de résoudre. Il y a aussi ce sur quoi vous mettez ces puces de silicium par la suite. C’est ce qu’on appelle le substrat, et c’est ce qui permet à la puce de silicium de communiquer avec une carte mère. Dans le cas de certains processeurs basés sur des chipsets, le substrat permet également à la puce de communiquer avec d’autres parties d’elle-même.
Depuis de nombreuses années, ceux-ci sont fabriqués à partir de matériaux organiques. Avant cela, on utilisait la céramique. Bien avant cela, au début de l’informatique, une grille de connexion était utilisée. À mesure que le besoin de puissance de calcul augmente, le besoin d’un substrat capable de gérer toutes les connexions et la densité requises pour des puces plus grandes et de meilleure qualité augmente également.
À un moment donné dans le futur, les substrats organiques pourraient ne plus suffire. L’une des raisons en est que les processeurs chiplet nécessitent beaucoup de bande passante pour fonctionner efficacement, ce qui signifie de nombreuses interconnexions avec de nombreux fils individuels traversant un substrat (en fonction de la manière dont ils sont connectés ensemble). Une autre raison est que de nombreux chipsets regroupés dans un seul boîtier nécessitent beaucoup de puissance et beaucoup d’espace, et il est difficile d’essayer de maintenir ces éléments en équilibre avec vos besoins en performances. À un moment donné, les substrats organiques peuvent commencer à se déformer ou à rétrécir.
C’est peut-être la raison pour laquelle Intel a souhaité cette semaine en dire plus sur ce qu’il pense être la prochaine étape : les substrats en verre.
Selon Intel, le verre constitue la prochaine étape dans la technologie des substrats. Lors d’un briefing avec Rahul Manepalli, membre d’Intel et directeur de l’ingénierie des modules TD à substrat, il explique que le verre offre une « amélioration d’un ordre de grandeur dans les règles de conception » pour les futurs centres de données et produits d’IA, citant le verre comme permettant l’utilisation de plus de chipsets dans un espace plus petit. empreinte digitale, densité d’interconnexion plus élevée, E/S plus rapides, efficacité énergétique plus élevée et tailles de boîtier plus grandes. Ils sont également plus plats et plus stables thermiquement.
Intel affirme qu’il est possible d’installer 50 % de puces en plus sur un substrat en verre qu’un substrat organique de même taille.
Manepalli note également qu’Intel travaille sur les substrats en verre depuis déjà une décennie, mais que ce ne sera probablement pas avant la fin de cette décennie que nous le verrons sérieusement utilisé dans l’expédition de produits. Cela commencera par des puces massives d’IA, de centre de données et de graphiques qui se heurtent déjà à la trop grande taille, mais Intel note également qu’il voit un avantage à déployer un jour ces substrats sur tous les types de puces.
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Intel dispose d’une puce de test de substrats en verre prête à l’emploi, mais le chemin vers la production de masse est long. Le verre doit répondre aux attentes en matière de propriétés thermiques, électriques et mécaniques, et il faut un certain temps pour peaufiner la formule afin de bien faire les choses. C’est le problème, la formule réelle utilisée pour fabriquer le verre et la composition du verre sont toujours en évolution, dit Intel.
Alors que je m’attendais à quelque chose d’un peu différent des images transparentes des substrats de verre en production par Intel, cette puce de test est toujours le vert révélateur que nous sommes habitués à voir sur un processeur. Et bien. Cela a été produit sur une ligne de test Intel dans ses installations de Chandler, où il aurait dépensé un milliard de dollars pour rendre opérationnelle sa ligne de R&D. La ligne nécessite toutes sortes de technologies différentes pour créer les nouveaux substrats en verre, y compris celles issues de la fabrication d’écrans plats, de la propre fabrication d’interconnexions EMIB d’Intel et de la fabrication de substrats organiques.
Intel n’est pas non plus la seule entreprise à se lancer dans la production de substrats de verre, puisque Dai Nippon Printing a déjà évoqué les avantages de ce matériau pour les semi-conducteurs. Bien que ce soit sans aucun doute un long chemin à parcourir, et encore plus pour les processeurs de jeu, il semble qu’il y ait de fortes chances que ce type de substrat arrive un jour sur le marché.