Empacotamento avançado da Intel nos Estados Unidos viabiliza a próxima geração de semicondutores para IA

À medida que a inteligência artificial passa a exigir um poder computacional sem precedentes, a indústria de semicondutores está deixando para trás a era dos chips monolíticos. O empacotamento avançado tornou-se uma tecnologia essencial para interligar diversos chips especializados, permitindo que eles funcionem como um único sistema de alto desempenho, capaz de processar as enormes cargas de trabalho exigidas pelas aplicações de IA.

A Intel atua há anos no desenvolvimento de tecnologias de empacotamento avançado nos Estados Unidos e em outras partes do mundo. Essa etapa é uma das mais importantes na criação dos encapsulamentos multichip que dão vida aos produtos tecnológicos atuais.

Empacotamento avançado nos EUA: as instalações da Intel no Novo México

Nas instalações da Intel em Rio Rancho, no estado do Novo México, as tecnologias de empacotamento avançado estão expandindo o chamado "limite do retículo", permitindo criar encapsulamentos que hoje chegam a oito vezes o padrão da indústria e que deverão ultrapassar doze vezes esse limite até 2028.

Já ultrapassamos a era de um único chip gigante. Hoje, trabalhamos com um sistema formado por diversos chips especializados — quase como um "mosaico de silício" — interconectados em um único encapsulamento de grande porte.

"Na década de 1980, esta unidade era referência na fabricação de wafers de 6 polegadas. Mais de 40 anos depois, o cenário mudou completamente, e hoje somos a principal instalação de empacotamento avançado dos Estados Unidos", explica Katie Prouty, gerente da unidade de empacotamento avançado Fab 9 da Intel, no Novo México.

Para atender às crescentes demandas da inteligência artificial, a Intel está expandindo os limites do que é fisicamente possível. A Intel Foundry evolui tanto na dimensão vertical, com o empilhamento Foveros, quanto na horizontal, por meio das interconexões EMIB.

"Alguns clientes nos procuram inicialmente justamente por causa das nossas soluções de empacotamento avançado", afirma Prouty. "À medida que entregamos resultados para esses clientes, fortalecemos a confiança deles na Intel Foundry."

O que começou em Rio Rancho, em 1980, com apenas 25 funcionários, hoje reúne cerca de 2.700 colaboradores e uma cadeia de aproximadamente 500 fornecedores, levando ao mercado tecnologias estratégicas de empacotamento avançado desenvolvidas nos Estados Unidos.

O que é o processo de empacotamento avançado Foveros da Intel Foundry?

Um dos processos realizados na Fab 9 consiste em conectar pequenos blocos especializados de silício os chamados chiplets para formar um único sistema de alto desempenho.A tecnologia Foveros permite que esses chiplets sejam integrados sobre um interposer de silício. Uma forma simples de visualizar esse processo é imaginar uma pizza: o interposer representa a massa.

"Dentro da fábrica, a ferramenta de acoplamento de chips é o primeiro passo no processo avançado de embalagem Foveros da Intel", diz Chris Seibert, engenheiro principal da Fab 9 do Novo México. "Se usarmos uma analogia com comida, essa é a ferramenta que traz uma 'massa de pizza', ou pastilha de silicone, e quaisquer 'coberturas de pizza' ou chiplets especiais que você quiser, nós alimentamos do outro lado dessa máquina, que os prende ao topo dessa 'crosta'."

Em seguida, o conjunto é encaminhado para outro equipamento que funciona literalmente como um forno, consolidando a estrutura. Depois disso, um sistema automatizado de transporte composto por FOUPs (Front-Opening Unified Pods) leva o wafer até outra estação, onde uma resina epóxi preenche os espaços abaixo e ao redor dos chiplets, garantindo sua fixação.

Por fim, as pastilhas são cortadas em embalagens individuais em outra ferramenta, usando lâminas refrigeradas a água para maior precisão. "A grande parte desse processo é que ele nos permite pegar vários chips diferentes de diferentes designs ou nós tecnológicos e juntá-los todos em uma única pastilha", diz Seibert.

Utilizando a tecnologia Foxeros, chiplets individuais funcionam como uma única unidade poderosa que funciona mais rápido enquanto lida com cargas de trabalho massivas. O Foveros ajuda as baterias de laptops a durarem mais ao posicionar circuitos que consomem muito em nós de processo mais eficientes em energia. Laptops podem ficar mais finos, e dispositivos de computação de borda cabem em espaços menores sem sacrificar desempenho. O Foveros também permite que mais recursos sejam embalados em um espaço menor, desde o chão da fábrica até sua mesa.

O que é o EMIB? A tecnologia Embedded Multi-die Interconnect Bridge da Intel Foundry

O processo de empacotamento avançado também inclui a tecnologia EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge), que conecta diferentes chips por meio de pequenas pontes de silício incorporadas ao substrato.Essa abordagem permite que vários chips funcionem como um único sistema, fornecendo o elevado desempenho exigido pelas aplicações de inteligência artificial, ao mesmo tempo em que melhora a eficiência e reduz os custos de fabricação.

Enquanto outras foundries utilizam grandes interposers de silício para conectar os chips, a Intel Foundry incorpora pequenas pontes de silício de alta velocidade apenas onde elas são realmente necessárias. Na prática, trata-se de um "atalho" para o tráfego de dados que reduz custos e transforma esse mosaico de chiplets em uma plataforma extremamente poderosa para IA.

Por exemplo, em produtos complexos destinados a data centers, que utilizam diversos chips lado a lado, o EMIB cria essas pontes diretamente no substrato, permitindo que eles se comuniquem sem a necessidade de um grande interposer baseado em wafer.

O que é o EMIB-T e como ele fornece energia?

Em 2026, a evolução mais recente dessa tecnologia é o EMIB-T, que adiciona canais através da própria ponte para fornecer energia diretamente aos chips, em vez de distribuí-la ao redor deles. Isso melhora a eficiência energética e otimiza o roteamento dos sinais exigidos pelas mais recentes memórias de alta largura de banda (HBM).

Mais do que velocidade, essa tecnologia oferece flexibilidade. Apenas a Intel Foundry consegue combinar chiplets de diferentes fornecedores diretamente sobre os maiores substratos da indústria. É essa capacidade que viabiliza a próxima geração de mecanismos de IA responsáveis por impulsionar os data centers.