Onderzoekers van Intel onthullen revolutionaire behuizingstechnologie waarmee processors met een miljard transistors mogelijk zijn

Nieuwegein, 8. oktober 2001 - Onderzoekers van Intel Labs hebben een nieuwe behuizingstechnologie ontwikkeld waarmee het bedrijf in de nabije toekomst processors zal kunnen bouwen met meer dan een miljard transistors en met snelheden van meer dan 20 GHz. Deze nieuwe technologie - 'Bumpless Build-Up Layer' of BBUL - laat de behuizing als het ware om de processorkern heen 'groeien'. Op dit moment worden de processorkern en de behuizing apart geproduceerd en later met elkaar verbonden. BBUL-technologie maakt hogere snelheden en een lager stroomverbruik mogelijk dan met de huidige behuizingstechnologieën. Ook kan hiermee de grootte van processors teruggebracht worden.

"Om het type applicaties mogelijk maken dat we vaak in SF-films zien, hebben we processors nodig die aanzienlijk krachtiger zijn dan die van vandaag," zegt Dr. Gerald Marcyk, Director bij Intel's Components Research Lab. "De ontwikkeling van BBUL-technologie stelt ons in staat om processors met een miljard transistors op de markt te brengen, met een ongekend prestatievermogen. Met de huidige behuizingstechnologie is dit simpelweg onmogelijk.

BBUL-behuizingen zijn dunner en lichter dan de huidige processorbehuizingen. Ook ondersteunt het meerdere chips in één behuizing. De behuizing bevat de feitelijke kernprocessor (de 'die'), zorgt voor de stroomvoorziening en fungeert als verbinding tussen de processor en de rest van het computersysteem. Tevens beschermt het de processor tegen stof en andere fysieke gevaren. Intel gebruikt nieuwe behuizingen tevens om haar processors af te stemmen op specifieke toepassingen, bijvoorbeeld het gebruik van kleinere, dunnere behuizingen voor mobiele PC's, of behuizingen met ingebouwde faciliteiten voor betrouwbaarheid en beheer, voor toepassing in servers.

Processorbehuizingen spelen tevens een belangrijke rol in het prestatieniveau van de processor, aangezien ze er voor moeten zorgen dat data steeds sneller in en uit de processor wordt getransporteerd. Een slecht ontworpen behuizing kan de prestaties van een processor zelfs aanzienlijk beperken.

"Als de behuizingstechnologie geen gelijke tred houdt met de ontwikkeling van de processor, zal het een beperkende factor worden in het verhogen van de processorprestaties," zegt Marcyk. "Een snelle processor in een trage behuizing zetten is alsof je een Formule 1-motor in een gezinsauto zou monteren en vervolgens zou verwachten dat deze dezelfde snelheid behaalt als een racewagen."

Op weg naar processors met een miljard transistors De eerste stap op weg naar het bouwen van supersnelle processors met een hoge dichtheid, is de ontwikkeling van zeer kleine en zeer snelle transistors. In juni van dit jaar onthulden onderzoekers van Intel 's werelds snelste transistors, die werken op een ongekende snelheid van 1,5 Terahertz (1500 Gigahertz) en met structuren ter grootte van drie atomen. De volgende stap is de ontwikkeling van geavanceerde lithografische technieken om deze transistors op een flinterdun schijfje silicium te 'printen'. Intel voert de industrie aan in de ontwikkeling van Extreme Ultra-Violet (EUV) -lithografie, waarmee het mogelijk zal zijn om een miljard transistors aan te brengen op één enkele processor. De derde stap is de ontwikkeling van een processorbehuizing die de transistordichtheid en snelheid van deze toekomstige processors aan kan, zonder de prestaties nadelig te beïnvloeden. Dit is waar BBUL-technologie een belangrijke rol zal spelen.

Hoe BBUL behuizingen zijn opgebouwd
Vandaag zijn de processorkernen van chips zoals de Intel Pentium 4 processor met hun behuizing verbonden door middel van minuscule bolletjes soldeertin, genaamd 'bumps'. Deze 'bumps' vormen de elektrische en fysieke verbinding tussen de kern en de behuizing. Aangezien de snelheid en het aantal transistors in toekomstige processors verder exponentieel zal toenemen, worden de prestaties, de dikte en het aantal verbindingspunten een steeds groter probleem.

Met de BBUL-behuizing zijn deze bumps niet langer nodig. In plaats van de processorkern te verbinden met de behuizing, zorgt de BBUL-technologie er voor dat de behuizing om de processor heen 'groeit'. Zeer snelle koperconnecties verbinden de processorkern met de verschillende lagen in de behuizing. Deze methode zorgt er voor dat de dikte wordt beperkt en maakt tevens de toepassing van lage voltages mogelijk. Dit zijn belangrijke voorwaarden voor kleine, op batterijen werkende apparaten, zoals mobiele PC's of handpalmapparaten.

Met de BBUL-technologie kan Intel tevens zeer krachtige processors met meerdere chips vervaardigen, zoals serverprocessors met twee processorkernen en andere, ondersteunende chips, allemaal ingebed in één kleine, snelle behuizing. BBUL biedt ook een eenvoudige methode om ingebedde systemen te ontwikkelen, dankzij koperverbindingen die zich direct boven de verschillende onderdelen van de processor bevinden. Dit is van belang voor vele toepassingen, bijvoorbeeld het gebruik van krachtige processors in auto's of andere apparaten.

Intel verwacht de eerste processors met BBUL-behuizing tussen 2006 en 2007 te kunnen leveren.

Onderzoekers van Intel Labs zullen de technische details van de nieuwe behuizingstecnologie bekendmaken tijdens de Advanced Metallization Conference in Montreal, Canada. Meer informatie over Intel's behuizingstechnologie en ander onderzoek op het gebied van silicium is te vinden op Intel's Silicon Showcase, op www.intel.com/research/silicon/.

Intel is 's werelds grootste chipfabrikant en een vooraanstaand producent van personal computer-, netwerk- en communicatieproducten. Meer informatie over Intel is te vinden op: http://www.intel.com/pressroom/.

Deel: ' Processors met miljard transistors mogelijk volgens Intel '




Lees ook