A Intel, por meio da Intel Foundry, alcançou um novo marco ao criar o primeiro e mais fino chiplet de GaN do mundo, com apenas 19 μm de espessura.
A gigante azul apresentou mais potência, velocidade e eficiência em um espaço reduzido com seu novo chiplet GaN.
Demonstrado pela equipe da Intel Foundry, o projeto trouxe um chiplet GaN criado a partir de wafers GaN-on-silicon de 300 mm, com apenas 19 μm de espessura, direcionado à próxima fase dos semicondutores. Os principais pontos incluem:
- A Intel Foundry criou o chiplet de nitreto de gálio (GaN) mais fino do mundo — com base de silício de apenas 19 micrômetros (μm) — produzido a partir de um wafer GaN-on-silicon de 300 milímetros (mm).¹
- Pesquisadores combinaram transistores GaN com circuitos digitais tradicionais baseados em silício em um único chip, tornando possível integrar funções de computação diretamente em chiplets de energia sem necessidade de componentes adicionais.
- Testes de confiabilidade indicam que a tecnologia atende aos padrões exigidos para uso prático, abrindo caminho para eletrônicos menores e mais eficientes, com aplicações que vão de data centers a redes 5G e futuras redes 6G.
Tecnologia apresentada em evento da indústria
Pesquisadores da Intel Foundry demonstraram a nova tecnologia de chiplet GaN construída em wafers GaN-on-silicon de 300 mm, marcando um avanço no design de semicondutores.
O projeto foi apresentado durante o IEEE International Electron Devices Meeting 2025 (IEDM 2025) e aborda um dos principais desafios atuais, que seria entregar mais potência, velocidade e eficiência em espaços cada vez menores.
Para atender à demanda de GPUs, servidores e redes sem fio por maior desempenho, a equipe desenvolveu um chiplet GaN ultrafino com base de silício de apenas 19 μm — cerca de um quinto da largura de um fio de cabelo humano — junto com circuitos digitais de controle totalmente monolíticos integrados no próprio chip, todos produzidos em um único processo de fabricação.
Pressão por mais desempenho em espaços menores
A demanda por essa tecnologia surge de um cenário comum na eletrônica moderna: integrar mais capacidade em espaços menores enquanto aumenta o consumo de energia e a velocidade de dados.
Tecnologias tradicionais baseadas em silício estão próximas dos limites físicos, e a indústria passou a buscar materiais alternativos, como o GaN.
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A Intel Foundry combinou o chiplet GaN ultrafino com circuitos digitais integrados no próprio chip, eliminando a necessidade de chiplets adicionais e reduzindo perdas de energia durante a transmissão de sinais entre componentes. Testes de confiabilidade indicam que a plataforma tem potencial para uso em produtos comerciais.
Aplicações em data centers, 5G e 6G
A nova tecnologia abre caminho para melhorias em diferentes setores. Em data centers, chiplets GaN podem alternar mais rapidamente e com menor perda de energia em comparação ao silício.
Isso possibilita reguladores de tensão menores, mais eficientes e posicionados mais próximos do processador, reduzindo perdas elétricas em trajetos longos.
Na infraestrutura sem fio, o desempenho em alta frequência dos transistores GaN torna a tecnologia adequada para front-end de radiofrequência (RF), como estações-base usadas em redes 5G e nas futuras redes 6G.
A capacidade do GaN de operar acima de 200 GHz o torna adequado para faixas de ondas centimétricas e milimétricas utilizadas pelas redes de próxima geração.
Além das redes, a tecnologia também pode ser usada em sistemas de radar, comunicações via satélite e aplicações fotônicas que exigem comutação elétrica rápida para modulação de sinais de luz.
Vantagens sobre chips tradicionais de silício
Em comparação com chips CMOS tradicionais, os chiplets GaN apresentam vantagens que o silício tem dificuldade de alcançar em seus limites físicos.
O GaN oferece maior densidade de potência, possibilitando sistemas mais capazes em áreas menores, algo importante para aplicações com espaço limitado, como distribuição de energia em data centers, veículos elétricos e estações base sem fio.
O silício perde confiabilidade em temperaturas acima de aproximadamente 150 °C, o que limita seu uso em ambientes com calor elevado.
Já o GaN, com banda proibida mais larga, pode operar em temperaturas mais altas com maior estabilidade, reduzindo perdas durante comutação e melhorando o gerenciamento térmico.
Isso também contribui para sistemas de resfriamento menores e com menor custo. Outro ponto é o uso de wafers de silício padrão de 300 mm na produção do GaN pela Intel Foundry.
Essa abordagem mantém compatibilidade com a infraestrutura de fabricação atual baseada em silício, reduzindo a necessidade de novos investimentos industriais.
O chiplet GaN ultrafino de 19 μm desenvolvido pela Intel Foundry representa um avanço na integração de potência e computação em espaços reduzidos.
A tecnologia pode influenciar data centers, redes 5G e 6G, comunicações via satélite e outras aplicações que exigem alta eficiência energética e operação em altas frequências. A compatibilidade com processos atuais também indica um caminho mais direto para adoção comercial.
