臺(tái)積電、三星、英特爾等芯片大廠近期積極布局背面供電網(wǎng)絡(luò)（BSPDN），像三星計(jì)劃將BSPDN技術(shù)用于2納米芯片，該公司近日也于日本VLSI研討會(huì)上公布BSPDN研究結(jié)果。

 

根據(jù)比利時(shí)微電子研究中心（imec）的說法，BSPDN目標(biāo)是減緩邏輯芯片正面在后段制程面臨的壅塞問題，通過設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（DTCO），在標(biāo)準(zhǔn)單元實(shí)現(xiàn)更有效率的導(dǎo)線設(shè)計(jì)，協(xié)助縮小邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元的尺寸。

 

BSPDN 可解釋成小芯片設(shè)計(jì)演變，原本將邏輯電路和存儲(chǔ)器模組整合的現(xiàn)有方案，改成正面具備邏輯運(yùn)算功能，背面供電或訊號(hào)傳遞。

 

一般而言，通過晶圓正面供電的方法雖能完成任務(wù)，但會(huì)使功率密度下降、性能受損。

 

三星稱跟傳統(tǒng)方法相比，BSPDN可將面積減少14.8%，芯片能擁有更多空間，公司可增加更多晶體管，提高整體性能； 線長也減少9.2%，有助降低電阻、使更多電流通過，進(jìn)而降低功耗，改善功率傳輸狀況。

 

▲ 三星分享 BSPDN 研究成果 （Source：三星）

 

今年6月，英特爾也舉辦了BSPDN相關(guān)的發(fā)布會(huì)，并將其命名為PowerVia。該公司計(jì)劃在英特爾20A制程中采用這方法，使得芯片利用率有望達(dá)到90%。

 

英特爾認(rèn)為，PowerVia將解決硅架構(gòu)中的互連瓶頸，透過晶圓背面提電來實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳輸； 該公司預(yù)計(jì)在2024年推出的 Arrow Lake CPU 中采用這種新方法。

 

另有消息稱，臺(tái)積電如期2025年上線2納米制程，2025年下半年在新竹量產(chǎn)，計(jì)劃2026年推出N2P制程，這個(gè)制程將采用BSPDN技術(shù)。