אינטל ו-ASML דיווחו כי יותר ממיליון פרוסות סיליקון כבר עובדו במערכות הליתוגרפיה High-NA EUV המותקנות באינטל – ציון דרך משמעותי בדרך להפיכת הטכנולוגיה החדשה מכלי מחקר ופיתוח לטכנולוגיית ייצור מסחרית.

הנתון כולל פרוסות ששימשו להסמכת המערכות ובדיקתן, למחקר ופיתוח וגם לייצור. אינטל כבר משתמשת ב-High-NA EUV לייצור שכבות נבחרות בחלק ממעבדי Intel Core Ultra Series 3, הידועים בשם הקוד Panther Lake, המיוצרים בתהליך Intel 18A.

לדברי אינטל ו-ASML, תוצאות הייצור בשכבות שעברו ליתוגרפיית High-NA עומדות ברמות הדיוק, התפוקה והזמינות הנדרשות לייצור בהיקפים גדולים. בחלק מהמקרים התוצאות משתוות ואף עולות על אלו של שכבות מקבילות שיוצרו באמצעות מערכות ה-EUV מהדור הנוכחי.

הצעד הבא אחרי EUV

High-NA EUV הוא הדור הבא של מערכות הליתוגרפיה באולטרה-סגול קיצוני של ASML. הגדלת המפתח הנומרי – Numerical Aperture – של המערכת מאפשרת להקרין על הפרוסה פרטים קטנים וצפופים יותר ובכך לסייע בהמשך מזעור הטרנזיסטורים.

אינטל הייתה יצרנית השבבים הראשונה שקיבלה והתקינה מערכת High-NA EUV מסחרית של ASML, מדגם EXE:5000, באתר המחקר והפיתוח שלה בהילסבורו, אורגון, בשנת 2024. מאז התקינה גם ציוד מהדור הבא ופעלה להסמכתו לייצור.

ביולי השנה דיווחו החברות כי אינטל כבר החלה להשתמש ב-High-NA במסגרת ייצור בהיקפים גדולים של שכבות מסוימות במעבדי Panther Lake. המוצרים מיוצרים ב-Intel 18A, תהליך הייצור המתקדם ביותר של אינטל כיום.

בעיית חצי שדה החשיפה

ל-High-NA יש עם זאת מחיר אופטי: המערכת מסוגלת לחשוף בכל פעולה שטח קטן בכמחצית מזה של מערכות EUV הקיימות.

המשמעות היא שתכנון שבב גדול אינו תמיד נכנס כולו לשטח שניתן להקרין בחשיפה אחת.

אינטל ו-ASML מפתחות שתי דרכים להתמודד עם הבעיה באמצעות מסכות ה-6 אינץ' המקובלות כיום בתעשייה.

הראשונה היא reticle stitching – חלוקת תבנית השבב למספר אזורי חשיפה סמוכים וחיבורם על הפרוסה בדיוק גבוה. אין מדובר בחיבור שבבים נפרדים, אלא ביצירת חלקים שונים של אותו שבב בכמה חשיפות, תוך שמירת הרציפות של קווים ומוליכים העוברים ביניהם.

האפשרות השנייה היא התאמת תכנון השבב מראש כך שהשכבות המיוצרות באמצעות High-NA ייכנסו לתוך שטח החשיפה הקטן יותר.

לדברי החברות, שתי השיטות מאפשרות ליצרני שבבים להשתמש ב-High-NA כבר היום מבלי להמתין לשינוי תקן המסכות.

בדרך למסכות 6×12 אינץ'

בטווח הארוך מקדמות אינטל ו-ASML, יחד עם חברות נוספות בתעשייה, מעבר למסכות גדולות בגודל 6×12 אינץ'.

מסכות כאלה יאפשרו ל-High-NA לחשוף שטח גדול יותר של השבב בפעולה אחת ויפחיתו את הצורך ב-stitching. אלא שמעבר כזה אינו מסתכם בהחלפת המסכה: הוא דורש שינוי של ציוד, תקנים, כלי בדיקה, תוכנות EDA ותשתיות לאורך שרשרת ייצור השבבים.

אינטל פועלת לקידום התקן כבר מספר שנים בשיתוף יצרני מסכות, ספקי ציוד וחומרים וחברות תוכנה לתכנון שבבים.

כריסטוף פוקה, נשיא ומנכ"ל ASML, ציין כי אינטל הובילה את אימוץ ה-High-NA החל מהתקנת מערכת ה-EXE המסחרית הראשונה ב-2024 ועד לייצור מוצרי לוגיקה מסחריים הכוללים שכבות שיוצרו באמצעות הטכנולוגיה.

נאגה צ'נדראסקראן, סגן נשיא בכיר באינטל ומנהל כללי משותף של Intel Foundry, אמר כי החברה מתמקדת ביכולת להשתמש ב-High-NA כבר בטווח הקרוב באמצעות מסכות 6 אינץ', עם stitching או בלעדיו, ובמקביל בהכנת התעשייה למעבר העתידי למסכות הגדולות.

ציון הדרך של מיליון הפרוסות אינו מלמד עדיין על אימוץ מלא של High-NA בכל שכבות השבב. עם זאת, הוא מצביע על כך שהטכנולוגיה עברה שלב חשוב: ממערכת ניסיונית ויקרה במיוחד, ליכולת שכבר משולבת בפועל בתהליכי ייצור של שבבים מסחריים.

הפוסט אינטל ו-ASML: יותר ממיליון פרוסות סיליקון כבר עברו במערכות High-NA EUV הופיע לראשונה ב-Chiportal.

אינטל פרסמה פרטים ראשונים על Starfire, שבב מחשוב משולב המיועד למערכות חלל ומשלב מעבד, מאיץ בינה מלאכותית ורכיב גרפי במארז אחד. השבב מבוסס על תכנון Panther Lake, שבפיתוחו השתתפו גם צוותי הנדסה של אינטל בישראל.

Panther Lake הוא הדור הראשון של מעבדי הלקוחות של אינטל המבוסס על תהליך הייצור Intel 18A. הארכיטקטורה פותחה במקור למחשבים אישיים ולמערכות קצה, ואינטל מתאימה אותה כעת גם ליישומים הדורשים מגבלות מחמירות של גודל, משקל, צריכת חשמל ועמידות סביבתית.

״בבסיס Starfire נמצא שבב Panther Lake שפיתחנו גם בישראל. כדי להתאים אותו לשימוש בחלל הוגדרו כבר בשלב התכנון דרישות נוספות״, אמר זוהר צבע, סגן נשיא בקבוצת המחשוב באינטל ישראל, שהיה מעורב בפרויקט.

לדבריו, הצוותים מבצעים סימולציות תרמיות כחלק מתהליך התכנון, בודקים בשלב האימות את עמידות המערכת בטמפרטורות נמוכות עד מינוס 40 מעלות צלזיוס, ובהמשך בוחנים כל שבב כחלק מתהליך הייצור. צוותים בישראל השתתפו בהגדרת הדרישות, בתכנון ובבדיקות.

Starfire יוצע בשתי גרסאות החולקות ארכיטקטורה בסיסית משותפת. שתיהן כוללות שמונה ליבות CPU – ארבע ליבות ביצועים וארבע ליבות חסכוניות – לצד NPU לעיבוד משימות בינה מלאכותית ורכיב גרפי המבוסס על ארבע ליבות Xe ו־64 יחידות ביצוע.

הרכיבים משולבים במארז אחד באמצעות טכנולוגיית Foveros של אינטל, המאפשרת לערום ולחבר אריחי סיליקון שיוצרו בתהליכים שונים. חלקי העיבוד המרכזיים מבוססים על Intel 18A, ואילו הרכיב הגרפי מיוצר בתהליך Intel 3.

הגרסה החסכונית תפעל במעטפת הספק של 10 ואט ותציע כושר עיבוד משולב של עד 45 TOPS – טריליון פעולות בשנייה. גרסת הביצועים תפעל במעטפת של 35 ואט ותגיע לפי החברה לעד 75 TOPS. ההבדלים בין הגרסאות כוללים את תדרי העבודה של ליבות המעבד ושל הרכיב הגרפי.

עם זאת, Starfire עדיין אינו מוצר בעל אפיון קרינה סופי. אינטל מסרה כי בדיקות עמידותו למנת קרינה מייננת מצטברת ולתקלות הנגרמות מאירועי קרינה נקודתיים עדיין מתבצעות. זהו שלב חיוני לפני שניתן יהיה לקבוע לאילו מסלולים ולמשך כמה זמן אפשר יהיה להשתמש בשבב.

החברה מתכננת לייצר את השבבים בארצות הברית ולהעמיד דגימות ראשונות לרשות לקוחות ברבעון השלישי של 2026. המפרטים שפורסמו מבוססים על תוצאות הבדיקות הנוכחיות ועשויים להשתנות עד השלמת הפיתוח והאימות.

הפוסט אינטל התאימה את Panther Lake לתנאי החלל: צוותים בישראל השתתפו בפיתוח Starfire הופיע לראשונה ב-Chiportal.

אינטל הודיעה היום (ג') על התקדמות משמעותית בפיתוח טכנולוגיית הייצור החדשנית ביותר שלה – אינטל 18A. מדובר בצעד משמעותי בתוכנית החברה לחזור להובלה בתעשיית השבבים העולמית עד שנת 2025.

אינטל 18A או Intel 18 Angstroms היא טכנולוגיית ייצור השבבים המתקדמת ביותר של אינטל. השם"18 Angstroms" (18 אנגסטרום) הוא יחידת מידה קטנה עוד יותר מננומטר – אנגסטרום אחד שווה ל-0.1 ננומטר.

שני מוצרים מרכזיים המבוססים על טכנולוגיית 18A: מעבד למחשבים אישיים (Panther Lake) ומעבד לשרתים (Clearwater Forest) הגיעו לשלב "Power On", כלומר, הופעלו לראשונה והצליחו להריץ את מערכת ההפעלה – Windows.

שלב זה מהווה אבן דרך קריטית בפיתוח שבבים חדשים, המעיד על תקינות בסיסית של התכנון והייצור. אבני דרך אלו הושגו בפחות משני רבעונים לאחר שאינטל סיימה את תכנון השבבים לפני פחות מחצי שנה, וכבר עכשיו הצליחה להפעיל אותם. התחלת הייצור בכמויות גדולות מתוכננת החל משנת 2025, כולל שני המוצרים המתוכננים לפעול באמצעותו.

ה- Panther Lake מפותח בהובלה ישראלית משמעותית. צוותי הפיתוח בישראל אחראים על התכנון הכולל של השבב, כולל פיתוח הליבות הגדולות ואינטגרציית המערכת על שבב (SOCI). ניהול הפרויקט מתבצע בעיקר מישראל. Clearwater Forest ישלב טכנולוגיות של חברת Habana Labs הישראלית שנרכשה על ידי אינטל, ומתמחה בפיתוח שבבים לבינה מלאכותית.

אינטל צופה כי הלקוח החיצוני הראשון יבצע "Tape Out" על טכנולוגיית 18A במחצית הראשונה של 2025. Tape Out הוא מונח בתעשיית השבבים המתאר את השלב הסופי בתהליך התכנון של שבב, שבו התכנון מועבר ליצרן לצורך ייצור בפועל. זהו סימן חשוב לכך שהטכנולוגיה החדשה של אינטל לא רק עובדת, אלא גם מוכנה לשימוש על ידי לקוחות אמיתיים.

18A משלבת לראשונה בתעשייה שתי טכנולוגיות חדשניות מהפכניות: טרנזיסטורי RibbonFET וטכנולוגיית PowerVia  לאספקת חשמל.

RibbonFET  הוא סוג חדש של טרנזיסטור, החלק הבסיסי ביותר בשבב מחשב. ניתן לדמיין אותו כמתג חשמלי זעיר. בניגוד לטרנזיסטורים רגילים, ה-RibbonFET  מקיף את ערוץ הזרימה מכל הכיוונים, כמו סרט (Ribbon באנגלית) שעוטף מוליך. הדבר מאפשר שליטה הרבה יותר טובה על זרימת החשמל.

לדברי אינטל, היתרונות של טכנולוגיה:

• ניתן לייצר טרנזיסטורים קטנים יותר, דבר שמאפשר לדחוס יותר מהם לתוך שבב אחד.
• הטכנולוגיה מונעת "דליפת" חשמל, (כמו לסגור ברז שמטפטף).
• הטכנולוגיה מאפשרת להגדיל את מהירות הפעולה של השבב.

התוצאה הסופית היא שבבים שעובדים מהר יותר, צורכים פחות חשמל, ומתחממים פחות. הדבר מאפשר לאינטל ליצור מחשבים, טלפונים וכל מכשיר אלקטרוני אחר כשהם חזקים יותר וחסכוניים יותר באנרגיה.

הפוסט אינטל מדווחת: "השבב המתקדם ביותר שלנו (18A) פועל, צפי לייצור המוני ב-2025" * השבב מכיל תרומה ישראלית גדולה הופיע לראשונה ב-Chiportal.