Intel acaba de superar una de las barreras que durante años frenó la fabricación de chips gigantes, esos procesadores que necesitan integrar muchísimos bloques de silicio en un mismo espacio. Gracias a tecnologías avanzadas de empaquetado, la compañía ha conseguido pasar de una retícula 12x a una 24x, algo que suena técnico pero que tiene un impacto enorme. En pocas palabras, ahora se puede meter el doble de silicio en un solo paquete, y eso abre la puerta a procesadores más grandes y potentes de lo que veíamos hasta ahora.
Conviene entender de dónde venimos. Los chips modernos ya no son una única pieza de silicio, como pasaba hace años con el diseño monolítico. Hoy se trabaja con chiplets, bloques distintos, cada uno con su función, que comparten un mismo sustrato y un mismo empaquetado y se comunican entre sí. Intel lo resume bien cuando habla de haber dejado atrás la era del gran chip único para entrar en una especie de sistema tipo mosaico, lo que se conoce como computación desagregada y heterogénea. Cada pieza se especializa y luego se conecta con las demás para formar un paquete enorme.
Cómo se logra este salto en el empaquetado
El truco no está solo en usar un sustrato más grande. Eso sería lo fácil. La parte complicada es que todos esos bloques sigan hablando entre sí sin problemas. Aquí es donde entran los puentes EMIB-T, con capas metálicas de apenas 2 micrómetros, capaces de alcanzar un ancho de banda de 64 Gb/s por canal. A eso se suman conectores de cobre y componentes ópticos empaquetados que llegan hasta los 448 Gb/s. Números impresionantes que dan una idea de la cantidad de datos que se mueven dentro de estos paquetes.
Para que todo esto sea económicamente viable, los ingenieros han apostado por añadir canales de comunicación de reserva junto a los activos. Un ejemplo sencillo lo deja claro. Añadir tres o cuatro canales redundantes por cada grupo de 64 hace que el rendimiento del paquete pase de alrededor del 97 % a más del 99 %. Pequeño detalle, gran diferencia cuando hablas de fabricación a gran escala.
Link affiliatoLos retos de calor, consumo y encapsulado
Un chip tan grande genera calor y consume mucho, así que la refrigeración también ha tenido que reinventarse. En lugar de una sola placa fría enorme, Intel propone una arquitectura modular basada en celdas, con zonas térmicas independientes y sensores integrados, pensada para escalar a más de 5 kW por módulo. Es un enfoque distinto, casi por partes, que permite controlar mejor cada zona.
Luego está el problema del encapsulado, quizá el más peculiar. El material de relleno base tiene un límite de distancia que puede recorrer, hoy unos 43 mm con EMIB y 22 mm con encapsulados estándar. Al agrandar la retícula, ese material debe llegar mucho más lejos, lo que aumenta la resistencia, deja huecos y complica eliminar las burbujas de aire. La solución de Intel se apoya en tres claves. Un material de relleno optimizado que reduce la viscosidad sin perder fiabilidad, una estrategia de dispensación multipunto en vez de aplicarlo solo por el borde, y un proceso de curado afinado para colapsar los huecos y quitarlos por completo.
Las instalaciones de Rio Rancho, en Nuevo México, han sido las encargadas de trabajar con este avance, con el objetivo de validar a corto plazo un diseño reticular 12x. Y sí, como cabía esperar, este tipo de diseños tan grandes están pensados para el terreno profesional, es decir, para la gama Intel Xeon.
Fuente
Imagen: muycomputer.com
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