Intel заявила, что выиграла контракт на поставку передовых услуг по производству микросхем Министерству обороны США.

Контракт был заключен на прошлой неделе в качестве первого этапа коммерческой программы Министерства обороны США по созданию прототипов Rapid Assured Microelectronics Prototypes, или сокращенно RAMP-C. В рамках программы RAMP-C агентство пытается гарантировать, что сможет использовать литейные предприятия, расположенные в США, для получения микросхем для аэрокосмической и оборонной промышленности, изготовленных на современном производственном узле. Он сотрудничает с Intel и другими поставщиками для создания необходимой экосистемы литейного производства.

«Один из самых важных уроков прошлого года - это стратегическая важность полупроводников и ценность для Соединенных Штатов сильной отечественной полупроводниковой промышленности», - сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер. «Intel - единственная американская компания, занимающаяся разработкой и производством логических полупроводников на переднем крае».

На США приходится лишь около 12% мировых мощностей по производству микросхем, поскольку другие страны предлагали значительные субсидии, чтобы побудить компании строить фабрики. Кроме того, Intel отказалась от своих возможностей по созданию самых передовых логических микросхем в мире, чтобы конкурировать с TSMC, в то время как Globalfoundries, ведущий производитель микросхем на заказ в США, приостановил разработку своих самых передовых узлов в пользу специализированных процессов.


Intel заявила, что сокращение производства полупроводников в США оставляет министерству обороны ограниченный доступ к технологиям литейного производства, которые могут удовлетворить долгосрочные потребности страны в полупроводниках.

Программу RAMP-C возглавит новое литейное подразделение Intel, которое оно недавно сформировало в рамках плана по возвращению своей полупроводниковой короны к 2025 году. В начале года Intel заявила, что построит новый бизнес, чтобы производить не только микросхемы. для своих нужд, но также и для других поставщиков (и даже конкурентов) на основе их чертежей. Intel Foundry Services возглавляет Рандхир Такур, ранее руководивший разветвленной цепочкой поставок Intel.

Intel заявила, что сотрудничает с несколькими другими компаниями по программе, включая Cadence и Synopsys, крупнейшие в мире производители программного обеспечения для автоматизации проектирования (EDA). IBM также принимает участие в проекте. IBM уже много лет не производит микросхемы, но инвестирует в исследования, которые помогают формировать полупроводниковую промышленность. В мае компания объявила, что разработала первый в мире 2-нм тестовый чип, использующий «нанолистовые» транзисторы.

Сделка с Министерством обороны смотрит далеко в будущее. Intel заявила, что будет работать со своими партнерами над созданием экосистемы для разработки и тестирования микросхем на базе производственного узла Intel «10A» - самого передового процесса в ее дорожной карте - производство намечено на 2025 год.

Intel заявила, что узел 10A использует преимущества нововведений, которые она планирует внедрить в узле 20A в 2024 году. Одна из областей улучшения заключается в структуре самих транзисторов, что является первым капитальным ремонтом Intel за более чем десятилетие. 

В течение многих лет Intel, TSMC и другие полупроводниковые гиганты выпускали микросхемы с транзисторами, называемые FinFET, образованные за счет размещения ребристых выступов между истоком и стоком канала. Транзисторы действуют как крошечные электронные переключатели. Область, которая определяет, включен или выключен переключатель, - ворота, - накрыта плавником, окружая его с трех сторон и уменьшая количество утечки энергии из устройства. Эти трехмерные транзисторы расходуют меньше энергии и, следовательно, работают быстрее и эффективнее, чем планарные транзисторы.

Intel планирует перейти к так называемой конструкции транзистора с круговым затвором, называемой RibbonFET, начиная с 2024 года. Вместо ребра, частично закрывающего транзистор, ребро переворачивается на бок, поэтому затвор окружает ленточный канал на со всех четырех сторон, предотвращая утечку еще большей мощности. Intel заявила, что полевые транзисторы RibbonFET позволяют увеличить скорость переключения при том же приводном токе, что и несколько ребер, при меньшей общей занимаемой площади.

Еще одна особенность, которую Intel привносит в эту сферу, - это ее «задняя система подачи питания» под названием PowerVia. Сегодня самые передовые логические микросхемы содержат миллиарды транзисторов. Каждый из них покрыт этажами межсоединений, которые подают питание на транзистор и отправляют сигналы другим. транзисторы на микросхеме, напоминающие лестничные клетки в миниатюрной башне. Межкомпонентные соединения образуются путем вырезания каналов в кремнии и заполнения их медью.

Проблема в том, что провода, используемые для маршрутизации сигналов и передачи мощности на транзисторы, спутаны друг с другом, добавляя сопротивление, которое снижает энергоэффективность. С помощью технологии PowerVia Intel может вместо этого закопать шины питания за транзистором, а не перед пластиной. В результате мощность может подаваться непосредственно к транзистору, расположенному выше, а не проходить долгий путь через этажи и этажи переплетенных проводов.

Поместив шины питания на нижнюю часть транзистора, PowerVia снижает сопротивление в системе подачи питания. Это приводит к меньшему падению напряжения от источника питания к транзисторам, позволяя чипам работать холоднее и эффективнее.

PowerVia также позволяет использовать провода на передней стороне пластины исключительно для маршрутизации сигналов, улучшая частоты. Intel также планирует использовать новую производственную технологию под названием High NA EUV в узле 10A. В рамках своей новой дорожной карты процессов Intel расширяет использование инструментов EUV (сокращение от литографии в крайнем ультрафиолете), которые используют ультракороткие волны света для опаливания транзисторов меньшего размера на полированных пластинах кремния. Эти системы работают таким образом, чтобы снизить риск появления дефектов, которые могут испортить готовую стружку, повышая урожайность.

Но он также пытается опередить конкурентов, используя более продвинутую технологию, называемую EUV с высокой числовой апертурой (High-NA), которая использует более концентрированные лучи света для поиска более мелких узоров транзисторов на пластинах.

Intel планирует купить первую на рынке в рамках партнерства с производителем полупроводниковых приборов ASML.

Intel также заманила других игроков в полупроводниковой отрасли воспользоваться ее литейными услугами. Qualcomm заявила, что будет сотрудничать с Intel в разработке микросхем на базе технологического узла 20A, которая должна появиться в 2024 году. Amazon Web Services (AWS) планирует внедрить передовые инструменты упаковки, которые Intel открывает для клиентов через свое литейное подразделение. Intel ранее сообщала, что провела обсуждения с более чем 100 потенциальными заказчиками литейных производств.

Чтобы увеличить свою производственную площадь и предоставить больше «преданных» мощностей клиентам-литейщикам, Intel ранее объявила о планах потратить 20 миллиардов долларов на два новых завода в Аризоне, а также миллиарды долларов в других местах.

«Вместе с нашими клиентами и партнерами по экосистеме, в том числе IBM, Cadence, Synopsys и другими, мы поможем укрепить внутреннюю цепочку поставок полупроводников и обеспечить сохранение лидерства США как в НИОКР, так и в передовом производстве», - сказал Такур, возглавляющий Intel Foundry. Услуги. «Мы надеемся на долгосрочное сотрудничество с правительством США».


Корпорация Intel не раскрыла сумму контракта в долларах.