המפעל, בהשקעה של מיליארדי דולרים, יהיה הראשון לייצר בנפח גבוה את טכנולוגיית 2 ננומטר האמריקאית הראשונה, המבוססת על ארכיטקטורת הטרנזיסטורים RibbonFET ואספקת חשמל אחורית PowerVia
אינטל מכריזה על הפעלתו המלאה של מפעל השבבים המתקדם Fab 52 באריזונה, אבן דרך משמעותית בפרויקט שנמשך שנים ודרש השקעה של מיליארדי דולרים. במקביל, החברה חושפת כי החלה בהליך הייצור ההמוני (Ramp) של טכנולוגיית Intel 18A במפעל זה, וממצבת את Intel Foundry כיצרנית היחידה המפתחת, חוקרת ומייצרת תהליך מתקדם מסוג 2 ננומטר כולו על אדמת ארצות הברית.
מפעל Fab 52 ימלא תפקיד קריטי בהובלת תעשיית השבבים העולמית ויהיה הראשון לייצר בנפח גבוה את טכנולוגיית18A . קנה המידה של המפעל הוא עצום: הוא משתרע על פני 700 אקר, וכולל שטח חדר נקי של יותר ממיליון רגל רבוע – שווה ערך ל-17 מגרשי פוטבול. לצורך הקמתו, נעשה שימוש בכמות פלדה הגדולה פי 5 מזו שבמגדל אייפל וכמות בטון המספיקה לסלילת כביש מהיר באורך 50 מייל. מערכת אוטומציה מתוחכמת, הכוללת 30 מייל של מסילות ו-2,100 רכבים אוטונומיים, מחברת בין חמישה מפעלי ייצור באתר.
המהפכה הטכנולוגית: RibbonFET -ו- PowerVia משנות את חוקי המשחק
בליבת ההכרזה עומדת טכנולוגיית Intel 18A, שנכנסה כעת לשלב "ייצור בסיכון" (Risk Production) – כלומר, ייצור ראשוני של שבבים עובדים בכמות מוגבלת, המיועד לבדיקות אחרונות ולאימות התהליך לפני המעבר לייצור המוני. טכנולוגיה זו מציגה לראשונה בעולם שילוב של שתי פריצות דרך ארכיטקטוניות שיגדירו מחדש את עולם ייצור השבבים: טרנזיסטור RibbonFET ואספקת חשמל אחורית PowerVia.
אם נדמה שבב מחשב לעיר מיניאטורית, הטרנזיסטורים הם ה"מנועים" והחיבורים הם ה"תשתיות" (חשמל ומידע). שתי הטכנולוגיות החדשות של אינטל מהוות מהפכה בשני התחומים:
- RibbonFET : לפני עשור, טרנזיסטור ה-FinFET של אינטל הפך לסטנדרט תעשייתי. RibbonFET הוא היורש המהפכני שלו. בעוד שב-FinFET השער החשמלי עוטף את הטרנזיסטור משלושה צדדים, ב-RibbonFET הוא בנוי ממספר "סרטים" (Ribbons) אופקיים המונחים זה על גבי זה, כאשר השער עוטף אותם מכל הכיוונים. מבנה תלת-ממדי חדש זה מעניק שליטה כמעט מושלמת על זרימת החשמל, מונע "דליפות" אנרגיה ומאפשר ביצועים גבוהים משמעותית תוך צריכת הספק נמוכה יותר.
- PowerVia : בשיטות הייצור הנוכחיות, קווי אספקת החשמל וקווי העברת המידע נדחסים יחד בצדו הקדמי של השבב, מה שיוצר "פקקי תנועה" ובזבוז אנרגיה. PowerVia פותרת בעיה זו על ידי העברת כל רשת החשמל לצדו האחורי של השבב. הפרדה מוחלטת זו מפנה את הצד הקדמי אך ורק לתקשורת מידע מהירה ונקייה, בדומה למערכת כבישים דו-קומתית. התוצאה היא שיפור של עד 30% ביעילות אספקת המתח (IR drop) וצפיפות תאים גבוהה בעד 10%.
השילוב של RibbonFET ו-PowerVia מיתרגם לקפיצת מדרגה:
• שיפור של יותר מ-15% בביצועים לוואט (Perf/W) בהשוואה לתהליך Intel 3
• הפחתה של יותר מ-25% בצריכת ההספק באותם ביצועים.
• צפיפות שבב גבוהה פי 1.3 בהשוואה ל- Intel 3
באופן מפתיע, למרות המורכבות הטכנולוגית, הוספת PowerVia אינה מייקרת את תהליך הייצור. ניתוח כלכלי שהציגה אינטל מראה כי העלות הנוספת של תהליך אספקת החשמל האחורית מתקזזת כמעט במלואה על ידי פישוט שכבות המתכת בצד הקדמי. מהלך זה מפחית ב-44% את מספר המסכות (masks) וב-42% את מספר שלבי התהליך בשכבות אלו, ובכך הופך את הטכנולוגיה לכדאית כלכלית.
מבחינת מוכנות לייצור, תהליך 18A מתקדם כמצופה, עם ירידה עקבית בצפיפות
הפגמים (Defect Density) בדרך ליעד הייצור ההמוני ברבעון הרביעי של 2025. אינטל מדגישה כי שיעורי התפוקה (Yields) הנוכחיים (כלומר של 18A) שווים או טובים יותר מאלו של כל טכנולוגיית אינטל אחרת ב-15 השנים האחרונות בשלב פיתוח מקביל.
הדור הבא של מעבדי אינטל ייוצר ב-Fab 52
טכנולוגיית 18A תהווה את הבסיס למעבדים מהדור הבא של אינטל. מפעל Fab 52 ייצר את שני קווי המוצרים הבאים של החברה: שבב ה-Compute של Panther Lake ושבבי ה-CPU של Clearwater Forest . בנוסף, אינטל כבר עובדת על הדור הבא של התהליך, A18 – P שיציג שיפור נוסף של 8% עד 10% בביצועים.
