IMEC ha costruito una piattaforma di chip che funziona fino a 325GHz, e potrebbe rendere l'hardware 6G abbastanza economico da poter essere effettivamente implementato.

      TL;DR La piattaforma interposer in silicio RF da 300 mm di IMEC raggiunge una perdita di segnale record a 325 GHz, un passo chiave verso la produzione scalabile e conveniente di chip 6G. IMEC, l'istituto di ricerca belga sui semiconduttori che collabora con oltre 600 attori dell'industria dei chip, ha ampliato la sua piattaforma interposer in silicio RF da 300 mm con tre nuove capacità produttive che avvicinano la produzione di chip 6G alla fattibilità commerciale. La piattaforma raggiunge una perdita di segnale record a frequenze fino a 325 GHz, coprendo le bande millimetriche e sub-terahertz che le reti 6G richiederanno. Il lavoro è stato presentato al Simposio Internazionale IEEE sui Microonde a Boston questo mese. Il problema principale che IMEC sta risolvendo è quello dei materiali e dell'economia. Le radio 6G dovranno operare a frequenze ben superiori a quelle che il silicio convenzionale può gestire, richiedendo semiconduttori composti come il fosfuro di indio, l'arseniuro di gallio e il silicio germanio. Questi materiali offrono prestazioni RF superiori ma sono prodotti su wafer piccoli e costosi che non si scalano come le linee di produzione standard in silicio da 300 mm. L'approccio di IMEC utilizza un interposer in silicio come substrato portante, consentendo agli ingegneri di integrare piccoli chiplet realizzati con semiconduttori composti su un wafer standard in silicio da 300 mm. L'interposer gestisce le interconnessioni digitali e i componenti passivi mentre i chiplet III-V gestiscono l'elaborazione del segnale RF. Il risultato è una piattaforma mix-and-match in cui diversi materiali possono essere combinati senza richiedere che ciascuno di essi si scaldi in modo indipendente. Le tre nuove capacità annunciate a giugno affrontano specifici colli di bottiglia nella produzione. I condensatori embedded ad alta densità, noti come MIMCAP, consentono di trasferire i componenti passivi dai costosi chiplet III-V all'interposer in silicio più economico, riducendo le dimensioni e i costi dei chiplet. Un framework di modellazione scalabile per i componenti passivi fornisce ai progettisti gli strumenti di simulazione necessari per prevedere le prestazioni prima della fabbricazione. Il bonding assistito da laser consente un posizionamento preciso dei chiplet III-V sul supporto in silicio. Il 💜 della tecnologia UE Le ultime novità dalla scena tecnologica dell'UE, una storia dal nostro saggio fondatore Boris e alcune opere d'arte AI discutibili. È gratuito, ogni settimana, nella tua casella di posta. Iscriviti ora! “Con questo lavoro, dimostriamo una piattaforma unicamente integrata che unisce prestazioni, scalabilità e capacità di produzione,” ha dichiarato Xiao Sun, membro principale del personale tecnico di IMEC. “La nostra prossima priorità è avanzare ulteriormente la prontezza tecnologica della piattaforma e abilitare il supporto per la produzione a basso volume, aiutando i nostri partner a sviluppare e scalare più facilmente i sistemi RF di prossima generazione.” Il tempismo è importante perché Nvidia ha reso le telecomunicazioni uno dei suoi prossimi obiettivi di crescita principali. L'azienda ha investito 1 miliardo di dollari in Nokia lo scorso ottobre per una partecipazione del 2,9%, e al Mobile World Congress di marzo ha assemblato una coalizione che include Ericsson, Deutsche Telekom, T-Mobile, SK Telecom e SoftBank per costruire reti 6G su quelle che chiama piattaforme native AI. Nvidia ha ampliato le sue partnership AI in tutte le categorie di hardware, dalla robotica e dai data center all'automotive, e l'infrastruttura delle telecomunicazioni rappresenta la prossima estensione logica di quella strategia. Jensen Huang ha sostenuto che ogni rete di accesso radio in un mondo 6G si comporterà essenzialmente come un computer AI, sfumando la linea tra hardware di comunicazione e inferenza AI. Se questa visione si realizza, il collo di bottiglia si sposta dal software al silicio, specificamente a quanto a basso costo e affidabilmente i chip RF sottostanti possono essere prodotti su larga scala. È proprio qui che si inserisce la piattaforma di IMEC. IMEC occupa una posizione insolita nell'ecosistema dei semiconduttori. È un'organizzazione no-profit con sede a Leuven, in Belgio, con oltre 5.000 ricercatori provenienti da 96 paesi. Il suo modello di business è sviluppare tecnologie per chip pre-competitive in collaborazione con l'industria, per poi trasferire i risultati per la commercializzazione. TSMC, che sta espandendo la sua presenza nella produzione di chip in Europa, è tra i partner di lunga data di IMEC, insieme a Samsung, Intel e la maggior parte delle principali fonderie del mondo. L'importanza del benchmark di perdita di inserzione a 325 GHz è che copre non solo le frequenze che si prevede saranno utilizzate inizialmente dal 6G, ma anche la gamma sub-terahertz che i ricercatori stanno esplorando per collegamenti a corto raggio ad ultra-alta larghezza di banda. Raggiungere una bassa perdita di segnale a queste frequenze su una piattaforma di produzione in silicio standard, piuttosto che su substrati esotici, è ciò che rende il lavoro rilevante per l'economia di distribuzione piuttosto che puramente per le prestazioni di laboratorio. Nulla di tutto ciò significa che l'hardware 6G sia pronto per la produzione. La roadmap di IMEC riconosce che la piattaforma ha bisogno di ulteriore sviluppo per raggiungere la prontezza alla produzione a basso volume, per non parlare della produzione ad alto volume che richiederebbe la distribuzione globale delle telecomunicazioni. Ma il divario tra la scoperta della ricerca e il chip commerciale di solito si estende da cinque a sette anni nell'industria dei semiconduttori, e non si prevede che le reti 6G inizino la standardizzazione prima del 2028. La piattaforma di IMEC è su una tempistica che potrebbe intersecarsi con il momento in cui l'industria delle telecomunicazioni ne avrà bisogno.