AI чиптерін шыныдан жасау: жаңа технологияның мүмкіндіктері

Адамзаттың жасаған шынысы мыңдаған жылдар бойы қолданыста келеді. Бірақ енді осы материал жасанды интеллект саласындағы ең жаңа және ірі мәліметтер орталықтарына арналған чиптерде қолдану үшін жаңа мүмкіндіктер ашады. Оңтүстік Кореяның Absolics компаниясы биыл арнайы шыны панельдерін коммерциялық түрде өндіруді бастайды. Бұл панельдер келесі буындағы есептеу жабдықтарын қуаты жоғары әрі энергияны үнемдеу қасиеті бар етіп жасауға бағытталған. Intel сияқты басқа компаниялар да осы бағытта зерттеулер жүргізіп, материалдық инновацияларды алға жетілдіруде.

Шыны технологиясының негізгі түсіндірмесі

Шынының негізгі рөлі – чиптерді жалғайтын субстрат ретінде қызмет ету. Бұл әдіс әртүрлі арнаулы функцияларға арналған кремний чиптерін бір жүйеге біріктіруге мүмкіндік береді. Алайда, дәстүрлі органикалық субстраттар 1990-жылдардан бері қолданылып келгенімен, олар чиптер қызған кезде физикалық деформацияға ұшырап, компоненттердің дұрыс орналасуын бұзып, салқындату тиімділігін азайта алады. Әсіресе жоғары өнімді есептеу чиптерінде бұл мәселе өте өзекті.

Deepak Kulkarni, AMD компаниясының жоғары деңгейдегі маманы, механикалық шектеулердің қатері артып келе жатқанын атап өтті. Соның бірі – субстраттың иілуі немесе жалпылама деформациясы. Шыны жылуды жақсы өткізеді және бұл деформацияны едәуір азайтады. Осы қасиеті арқылы инженерлер чип жиынтықтарының көлемін кішірейтіп, жылдамдығы мен энергия тиімділігін арттыра алады.

Контекст пен мысалдар

Absolics компаниясы АҚШ-та шыны субстраттарын өндіру зауытын салды және өндірісті енгізуге дайын. Intel де жаңа буындағы чип пакеттеріне шыныны енгізудің технологиясын дамытып, басқа өндіріс тізбегіндегі компанияларды да ынталандырып отыр. Оңтүстік Корея мен Қытай фирмалары да бұл технологияны ерте қабылдап, инновациялардың негізін қалауда.

Intel-дің вице-президенті Rahul Manepalli органикалық субстраттардың сығымдалуы мен деформациясынан туындайтын шектеулерден үңілгенін баяндайды. Шыны субстраттар арқылы бір миллиметрге шаққандағы байланыс тығыздығы он есе артады және бұл бір пакетте кремний чиптерінің санын 50%-ға көбейтуге мүмкіндік береді. Сонымен бірге шыны энергия тұтынуды азайтып, қуат тасымалдау үшін мыс сымдардың тиімді бағытталуын қамтамасыз етеді.

Intel зерттеулері шыны панельдер сатып алынған чип пакеттерін сенімді өндіруге жетелеуде. 2025 жылы шыны негізінде жасалған функционалдық құрылғы Windows операциялық жүйесін іске қосқан. Бұдан бұрын тәжірибе кезеңінде шыны панельдердің үзілуі жиі тіркелген.

Практикалық маңызы

Шыны субстраттарының практикалық құндылығы бірнеше бағытта көрінеді. Біріншіден, олардың жылу өткізгіштігі компоненттердің қызмет ету мерзімін ұзартып, өнімділікті арттырады. Екіншіден, материалдың ерекше тегістігі – 5000 есе органикалық субстраттарға қарағанда жақсы – металл қабаттарының біркелкілігін қамтамасыз етіп, ақауларды азайтады. Үшіншіден, жарықтық оқшаулағыш ретінде шынының қасиеті сигналдардың жоғары жылдамдықта таралуына мүмкіндік береді. Бұл жарық негізіндегі сигнал жолдары энергияны аз жұмсайды әрі қазіргі мыс сымдарға қарағанда тиімдірек.

Технологияның коммерциализациясы басталып, Absolics зауыты жылына 12 мың шаршы метрге дейін шыны панельдерін өндіреді. Бұл қоры Nvidia-ның H100 GPU сияқты чип пакеттеріне 2 миллионнан 3 миллионға дейінгі шыны субстраттарын жеткізуге жеткілікті деп есептеледі. Samsung Electronics, Samsung Electro-Mechanics және LG Innotek сияқты ірі компаниялар да осы саланы дамытуды жеделдетті.

Сондай-ақ, шыны субстраттарды дайындауға арнайы бөлшектер жасайтын JNTC компаниясы Оңтүстік Кореяда айына 10 мыңдай жартылай дайын өнім шығару қуатын ашты. Бұл шыны панельдері тесіктерді ашу және металмен қаптау сияқты жұмыс бағыттарын қамтиды, бірақ олардың чип пакеттеріне толық енгізілуі қосымша өндірістік процестерді талап етеді.

Қорытынды

Шыны субстраттарын қолдану жоғары өнімді есептеу чиптерінің энергия тиімділігін арттырып, технологиялық шектеулерді жеңе алады. Бұл саланың дамуы жаңа ұрпақ компьютерлік жабдықтардың қуатын, сенімділігін және тиімділігін айтарлықтай арттырады. Абсолюттік модульдер мен қуаты жоғары жаңа есептеу жүйелерінде шыны субстраттардың кеңінен қолданыс табуы мүмкін.

Технологиялық тенденцияларға сәйкес, шыны негізіндегі шешімдер алдағы онжылдықта ақпараттық технологиялардың дамуына айтарлықтай әсер етуді мақсат етеді. Бұл өзгерістер ең алдымен жасанды интеллекттің талаптарына жауап береді, сонымен бірге кеңірек тұтынушылық электроникаға да ықпал етеді.

TAGS: жасанды интеллект, шыны субстраттар, чип технологиясы, энергия тиімділігі, жоғары өнімді есептеу, Absolics, Intel

Дереккөз: MIT Technology Review