Подразделение Intel Foundry представило одну из самых необычных разработок последних лет — сверхтонкий чиплет на основе нитрида галлия (GaN), толщина которого составляет всего 19 микрометров. Это не просто очередной эксперимент с материалами: компания фактически продемонстрировала возможность объединения силовой электроники и вычислительной логики на одном кристалле.
В рамках исследования инженеры Intel создали 300-миллиметровую пластину, в которой GaN впервые интегрирован с традиционной кремниевой логикой. Ранее такие материалы использовались отдельно: кремний — для вычислений, а GaN — преимущественно в силовой электронике. Теперь же эти два мира начинают пересекаться, открывая новые сценарии применения.
Главная идея заключается в том, что силовые компоненты больше не будут пассивными элементами системы. Благодаря интеграции с логикой они смогут самостоятельно выполнять базовые вычисления и управлять процессами без необходимости в отдельном управляющем чипе. Это может радикально изменить архитектуру устройств — от дата-центров до электромобилей.
Производство осуществлялось по техпроцессу 30 нм, и результаты оказались впечатляющими. Новый материал демонстрирует стабильную проводимость, минимальные потери энергии и способен выдерживать напряжение до 78 вольт без утечек. При этом GaN традиционно известен как материал с широкой запрещенной зоной, что обеспечивает высокую эффективность при работе на высоких частотах и температурах.
Эти свойства особенно важны для современных задач, где требования к плотности размещения компонентов и тепловым режимам постоянно растут. Например, в электромобилях или дата-центрах температура может достигать 150 градусов Цельсия, и в таких условиях стабильность работы становится критически важной. GaN в этом смысле предлагает заметные преимущества по сравнению с классическим кремнием.
Важно и то, что Intel не ограничилась демонстрацией материала. На основе новой технологии были реализованы полноценные логические элементы — инверторы, логические вентилы и другие базовые компоненты. Тесты показали, что такие схемы способны работать с временем переключения всего 33 пикосекунды, причем стабильные характеристики сохраняются по всей площади пластины.
Все это делает разработку не просто лабораторным экспериментом, а потенциальной основой для массового производства. Если технология будет доведена до коммерческого уровня, она может найти применение в системах искусственного интеллекта, робототехнике и энергетике, где важны одновременно высокая производительность и эффективность энергопотребления.
Таким образом, Intel делает еще один шаг к переосмыслению архитектуры микросхем, где граница между «питанием» и «вычислением» постепенно исчезает.
Об авторе
