인텔, 업계 최초로 실리콘 후면 전력 공급 기술 구현

인텔 파워비아 테스트 칩(사진제공=인텔)

인텔은 업계 최초로 반도체 소자 후면에서 전력을 공급하는 ‘파워비아’ 기술을 테스트칩에 구현했다고 9일 밝혔다. 내년 상반기 인텔 20A 공정 노드에 적용될 파워비아는 인텔의 후면 전력 공급 솔루션이다. 파워비아는 전력 라우팅을 웨이퍼의 후면으로 이동해 작업영역을 확장할 때 발생하는 상호 연결 병목 현상을 해결한다.

파워비아는 현재 칩 설계자들이 직면하고 있는 상호 연결 병목 문제를 해결한 제품이다. 지난 수십 년 동안 트랜지스터 아키텍처 내의 전력과 신호 라인은 동일한 리소스를 활용해왔다. 트랜지스터 확대에 있어 후면 전력 공급 기술은 필수적이며, 칩 설계자는 리소스를 희생하지 않고 트랜지스터 밀도를 높여 더 강력한 성능을 제공할 수 있게 됐다.

인텔 20A와 인텔 18A는 파워비아 후면 전력 공급 기술 및 리본펫 GAA 기술을 모두 적용할 예정이다. 후면 전력 공급 기술은 트랜지스터에 전력을 공급하는 완전히 새로운 방식인 만큼 제품의 발열 관리와 버그 제거를 위한 설계가 또 다른 도전과제였다. 인텔은 이 문제를 해결하기 위해 리본펫 개발과 파워비아의 개발을 분리해 인텔의 20A 및 18A 공정 노드 기반 실리콘에서 구현할 수 있도록 지원했다.

인텔은 “엔지니어들이 발열 문제를 방지하기 위해 완화 기술을 개발했고, 디버그 커뮤니티는 새로운 설계 구조에서 버그가 적절히 제거될 수 있도록 하는 새로운 기술을 개발했다”고 설명했다. 그 결과 테스트 구현을 통해 견고한 수율 및 신뢰성 지표를 제공했다. 테스트 결과 30% 이상의 플랫폼 전압 강하를 개선했고, 6% 빠른 클럭 스피드를 보였다. 또 인텔은 로직 스케일링에서 예상되는 더 높은 전력 밀도에 맞춰 파워비아 테스트 칩에서 발열특성을 개선했다.

벤 셀 인텔 기술 개발 부문 부사장은 “시험 공정 노드와 후속 테스트 칩을 사용해 선도적인 공정 노드에 적용될 후면 전력 공급 위험성을 제거했으며, 인텔은 후면 전력 공급 기술을 경쟁사 대비 한 발 먼저 시장에 선보일 수 있게 됐다”고 말했다.

전화평 기자 peace201@viva100.com