Un nouveau rapport sur la chaîne d’approvisionnement suggère qu’Apple cherche à être un acteur précoce dans ce que certains pensent être la prochaine grande nouveauté en matière de développement de puces : les cartes de circuits imprimés (PCB) fabriquées à partir de substrats de verre.
Même si cela ne semble pas passionnant, cela offre la perspective d’une toute nouvelle façon de monter et d’Conclusion les puces, qui pourrait offrir de bien meilleures performances thermiques, permettant aux processeurs de fonctionner à puissance maximale pendant de plus longues périodes…
Les substrats en verre peuvent améliorer les performances des puces
Les PCB actuels sont généralement fabriqués à partir d’un mélange de fibre de verre et de résine sous les couches de cuivre et de soudure.
Le matériau est sensible à la chaleur, ce qui signifie que la température des puces doit être soigneusement contrôlée via un étranglement thermique : réduisant les performances de la puce lorsqu’elle devient trop chaude. Cela signifie que les puces ne peuvent maintenir leurs performances maximales que pendant des périodes limitées, avant de retomber à des vitesses plus lentes pour maintenir les températures à un niveau bas.
Le passage au verre augmenterait considérablement les températures auxquelles la carte peut être soumise, ce qui signifie que les puces peuvent chauffer plus et donc maintenir des performances optimales plus longtemps.
Les substrats en verre sont également ultra-plats, ce qui permet une gravure plus précise, ce qui permet de rapprocher les composants les uns des autres, augmentant ainsi la densité des circuits dans une taille donnée.
Intel est actuellement en tête dans ce domaine, mais d’autres sociétés travaillent dur pour rattraper leur retard.
Apple en discussion avec les fournisseurs
Digitimes rapporte que Samsung travaille actuellement sur cette technologie et qu’Apple est en discussion avec plusieurs fournisseurs anonymes – Samsung étant certainement parmi eux.
Les filiales du groupe Samsung collaboreront pour investir dans la recherche et le développement de Glass Core Substrates (GCS) afin d’accélérer leur commercialisation, dans le but de rivaliser avec Intel, qui a pris très tôt une avance dans ce secteur. […]
Apple serait en discussion avec plusieurs sociétés pour élaborer une stratégie d’intégration de substrats de verre dans les appareils électroniques. L’adoption future de substrats en verre par Apple devrait élargir considérablement le champ d’application des domaines d’application.
Des sources au sein de l’industrie des semi-conducteurs ont indiqué que les substrats en verre pourraient devenir un nouveau domaine à compléter parmi les pays, attirant la participation des fabricants mondiaux de dispositifs informatiques et des acteurs des semi-conducteurs en plus des fabricants de substrats.
Samsung est bien placé pour travailler sur ce point, car de nombreuses techniques utilisées dans la fabrication d’écrans multicouches avancés sont également applicables à la fabrication de PCB à substrat de verre.
Potentiellement la prochaine grande nouveauté, mais avec des défis
La raison pour laquelle certains pensent que les substrats en verre seront la prochaine grande avancée dans le développement des puces est que la plupart des progrès réalisés jusqu’à présent ont été réalisés grâce à des processus de plus en plus petits. Apple ouvre actuellement la voie avec la puce 3 nm de l’A17 Pro équipant les modèles iPhone 15 Pro, avec des plans pour 2 nm puis 1,4 nm.
Chaque génération de processus successive est de plus en plus difficile à réaliser, avec des limites physiques ultimes à la taille maximale que nous pouvons atteindre. Ayant des doutes quant à la durée pendant laquelle la loi de Moore restera en vigueur, certains pensent que les nouveaux matériaux sont la clé du maintien du rythme de développement alors que nous commençons à atteindre les limites de la taille des processus.
Cependant, de grands défis nous attendent, comme l’explique SemiEngineering.
« Considérez le verre comme un moyen d’obtenir une densité d’interconnexion très similaire à celle que vous obtiendriez avec des interposeurs en silicium », explique Rahul Manepalli, chercheur et directeur de l’ingénierie des modules TD de substrat chez Intel. « Un substrat en verre vous offre cette capacité, mais il s’accompagne de problèmes d’intégration et d’ingénierie d’interface très difficiles que nous devons résoudre. »
Certains de ces défis incluent la fragilité, le manque d’adhérence aux fils métalliques et les difficultés à obtenir un remplissage uniforme, ce qui est crucial pour des performances électriques constantes. De plus, le verre présente des défis uniques en matière d’inspection et de mesure, en raison de son niveau élevé de transparence et de ses indices de réflexion différents par rapport au silicium. De nombreuses techniques de mesure fonctionnant sur des matériaux opaques ou semi-transparents sont moins efficaces sur le verre. Par exemple, les systèmes de métrologie optique qui s’appuient sur la réflectivité pour évaluer la distance et la profondeur doivent s’adapter à la translucidité du verre, ce qui peut provoquer une distorsion ou une perte du signal, compromettant ainsi la précision des mesures.
« Toutes ces technologies supposent certaines physiques », explique John Hoffman, responsable de l’ingénierie de vision par ordinateur chez Nordson Test & Inspection. « Lorsque vous commencerez à changer de substrat, la physique fonctionnera-t-elle toujours ? Et pouvez-vous récupérer ? Beaucoup de nos algorithmes font certaines hypothèses sur la physique. Ces algorithmes fonctionnent-ils toujours, ou devons-nous proposer de nouveaux algorithmes parce que la physique a changé ? »
Photo : Intel
Envie de vous détendre un peu ? Voici un reportage très intéressant sur l’intelligence artificielle :
