باریکترین چیپلت GaN جهان با ضخامت ۱۹ میکرومتر ساخته شد
اینتل فاندری با دستیابی به یک موفقیت فنی بیسابقه از ساخت باریکترین چیپلت گالیوم نیترید (GaN) جهان پرده برداشت.
به گزارش برنا، این قطعه که تنها ۱۹ میکرومتر ضخامت دارد نه تنها یک رکورد فیزیکی جدید در صنعت الکترونیک محسوب میشود بلکه نقطه عطفی در مسیر توسعه نسل بعدی مراکز داده، شبکههای ارتباطی پرسرعت و سیستمهای توان پیشرفته بهشمار میرود.
جهش از سیلیکون به گالیوم نیترید
با نزدیک شدن فناوریهای مبتنی بر سیلیکون (Silicon) به مرزهای نهایی فیزیکی خود صنعت نیمههادی به دنبال موادی با شکاف انرژی (Bandgap) پهنتر است. گالیوم نیترید (GaN) به دلیل قابلیت سوئیچینگ فوقسریع و بازدهی حرارتی بالا جایگزینی ایدهآل برای سیلیکون در کاربردهای با توان بالاست. اینتل با بهرهگیری از ویفرهای استاندارد ۳۰۰ میلیمتری موسوم به GaN-on-Silicon موفق شده است این فناوری را در مقیاس صنعتی و با دقت نانومتری پیادهسازی کند.
۱۹ میکرومتر یعنی یکپنجم ضخامت موی انسان
تیم تحقیقاتی اینتل فاندری که این دستاورد را برای ارائه در کنفرانس بینالمللی دستگاههای الکترونیکی IEEE سال ۲۰۲۵ (IEDM) آماده کرده است توانسته ضخامت پایه سیلیکونی این چیپلِت را به عدد شگفتانگیز ۱۹ میکرومتر برساند. برای درک بهتر این مقیاس باید دانست که این ضخامت تقریبا معادل یکپنجم قطر موی انسان است اما اهمیت این دستاورد تنها در نازک بودن آن نیست؛ نوآوری اصلی اینتل در یکپارچهسازی مونولیتیک (Monolithic Integration) نهفته است. پژوهشگران این شرکت موفق شدهاند ترانزیستورهای قدرت GaN را با مدارهای کنترل دیجیتال مبتنی بر سیلیکون روی یک تراشه واحد (On-Die) ترکیب کنند. این معماری نوین نیاز به چیپلِتهای همراه یا درایورهای خارجی را کاملا از بین میبرد که نتیجه مستقیم آن کاهش چشمگیر سلفهای مزاحم (Parasitic Inductance) و تلفات انرژی در مسیرهای ارتباطی است.
از مراکز داده تا مرزهای فرکانسی ۶ G
این فناوری جدید پاسخگوی چالشهای کلیدی در چندین حوزه استراتژیک خواهد بود:
۱. مراکز داده و پردازش ابری: با افزایش توان مصرفی پردازندههای گرافیکی (GPU) و سرورهای هوش مصنوعی، رگولاتورهای ولتاژ باید کارآمدتر و کوچکتر شوند. چیپلتهای GaN اینتل امکان ساخت رگولاتورهایی را فراهم میکنند که میتوانند در نزدیکترین فاصله ممکن به پردازنده قرار گیرند امری که اتلاف توان در مسیرهای انتقال جریان بالا را به حداقل میرساند.
۲. زیرساختهای مخابراتی نسل آینده: در دنیای ۵ G و بهویژه نسل ششم (۶ G) نیاز به کارکرد در فرکانسهای سانتیمتری و میلیمتری حیاتی است. ترانزیستورهای GaN اینتل پایداری عملکردی بینظیری را حتی در فرکانسهای بالای ۲۰۰ گیگاهرتز ارائه میدهند که آنها را به گزینهای بیرقیب برای فرانتاندهای RF تبدیل میکند.
۳. صنایع هوافضا و رادار: به دلیل پایداری حرارتی بالا (تحمل دماهای فراتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد که سیلیکون در آن از کار میافتد) این چیپلتها در سیستمهای راداری پیشرفته و ماهوارهها که با محدودیت فضا و چالش دفع حرارت مواجه هستند کاربرد گستردهای خواهند داشت.
مزایای رقابتی نسبت به تکنولوژی CMOS سنتی
اینتل فاندری با این دستاورد، برتریهای GaN را در پنج محور اصلی تثبیت کرده است:
الف. چگالی توان خیرهکننده: امکان تولید سیستمهای بسیار قدرتمند در ابعاد مینیاتوری.
ب. بهرهوری حرارتی: کاهش اتلاف انرژی به صورت گرما در هنگام سوئیچینگ سریع.
ج. مقاومت محیطی: عملکرد پایدار در محیطهای با دمای بالا که سیلیکون در آنها آسیبپذیر است.
د. یکپارچگی سیستم: حذف قطعات جانبی و کاهش ابعاد کلی برد مدار چاپی (PCB).
ه. تولید اقتصادی: استفاده از ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری که اجازه میدهد این فناوری با هزینهای رقابتی و در حجم بالا تولید شود.
بر اساس بیانیه رسمی اینتل این چیپلِتها تحت آزمایشهای سختگیرانه پایداری قرار گرفتهاند تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای لازم برای استفاده در محصولات واقعی را دارا هستند. این موفقیت نشان میدهد که اینتل فاندری نهتنها در تولید تراشههای محاسباتی پیشرو است بلکه در بازتعریف سیستمهای مدیریت توان و مخابراتی نیز در لبهی تکنولوژی حرکت میکند.
ارائه این دستاورد در IEDM ۲۰۲۵ پیامی روشن به صنعت نیمههادی است: دوران سلطه مطلق سیلیکون در بخش توان رو به پایان است و اینتل با نازکترین چیپلِت GaN جهان رهبری این گذار پارادایمیک را بر عهده گرفته است.
انتهای پیام/
