News Glas statt organisch: Intel will das Substrat für Chips neu erfunden haben

[M@tze]

Die Entwicklung macht Hoffnung auf weitreichende Verbesserungen in der Zukunft, zumal in diesem Fall es ja keine theoretischen Entwicklungen sind sondern sogar schon funktionsfähige Prozessoren auf dieser Basis existieren.

Die Forschung in dem Bereich und Errichtung einer Pilotlinie für die nun ersten funktionsfähigen Chips auf Basis dieses Substrats hat so bereits über 1 Milliarde US-Dollar verschlungen. Dabei habe man viel gelernt, über 600 Erfindungen in der Richtung gemacht.

Das zeigt auch mal wieder, warum Patente wichtig sind, sonst würde keine Firma solche Summen "ins Blaue hinein" in F&E investieren. Auch wenn es hier immer wieder Beiträge im Forum gibt, dass Patente Unsinn sind und jedes Ergebnis aus der Forschung der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden sollte.

Btw. bei einem Teil der Kommentare hier im Thread weiss ich echt nicht, ob ich bei Computerbase bin oder im Technikforum der lokalen Grundschule... 🤦‍♂️

 

[wuselsurfer]

Keramik ist hitzebeständiger und zäher als Glas. Umgekehrt ist Glas weniger Hitzebeständig und brüchiger.
Ergo ist Keramik, oder Glaskeramik am besten

Da würde ich aber den Wärmeausdehnungskoeffizienten mit beachten.
Wenn sich der Boden unter dem Chip anders ausdehnt bei Temperaturänderungen, kann das den Chip (Silizium mit geringen Verunreinigungen) zerreißen.

Da Glas auch sehr viel Silizium enthält, ist das sicher besser anpaßbar.

 

[cloudman]

Keramik ist hitzebeständiger und zäher als Glas. Umgekehrt ist Glas weniger Hitzebeständig und brüchiger.
Ergo ist Keramik, oder Glaskeramik am besten

Ach ja und das ist bei Temperaturen die in CPUs vorkommen relevant? Mechanische Belastbarkeit - was hast du denn vor mit der CPU zu machen.
Wir reden hier nicht von Hitzeschilden für Raketen. Es gibt etliche Anwendungen wo Keramik überlegen ist. Intel scheint Glas für CPUs besser zu finden. Klar die sind ja alle idioten. Wenn sich hier aber jemand hinstellt und sagt Keramik wäre besser kann man das nicht ernst nehmen - ausser vielleicht jemand der lange an dem Thema geforscht hat.
Sicher nicht Menschen die den Unterschied zwischen physisch und physikalisch nicht kennen 😀

 

[Cabranium]

Keramik ist hitzebeständiger und zäher als Glas. Umgekehrt ist Glas weniger Hitzebeständig und brüchiger.
Ergo ist Keramik, oder Glaskeramik am besten

Für sich genommen ist die Erklärung vermutlich richtig, aber bezogen auf die Chipfrage ist sie Inhaltslos.
Ich hatte auf eine Fallbezogene Begründung gehofft die mit zahlen verständlich untermauert wird.

Also muss ich davon ausgehen, dass Glas für die Chipherstellung die passenderen Eigenschaften mitbringt.

Das warum hätte mich interessiert. Aber vielleicht geht das auch etwas zu tief in die Materialforschung.

 

[aid0nex]

Ich versteh noch nicht, wie so chips kleiner werden sollen...

Kleinere Bauweisen ermöglichen eine höhere Effizienz und damit mehr Leistung bei weiterhin realistischem Verbrauch und Abwärme.

Ergänzung (19. September 2023)

Die sollen mal liefern. Irgendwie wird immer nur die technologische Führung angekündigt, und dann nur verschoben.

Hier geht es um grundlegende Änderungen in der Produktion für zukünftige Produkte. Bis zum fertigen Endprodukt, also bis dass Geräte zu kaufen sind die Prozessoren mit dieser Technik beinhalten, dauert es nun mal. Glaubst du, AMD hat ihren Ryzen Erfolg von heute auf morgen auf die Beine gestellt? Da sind auch jahrelange Vorarbeit nötig gewesen. Einen ähnlichen Zeitraum braucht Intel jetzt um wieder Vorreiter zu werden. Ein Jahrzehnt ist da nicht ungewöhnlich.

 

[iNFECTED_pHILZ]

Hier geht es um grundlegende Änderungen in der Produktion für zukünftige Produkte. Bis zum fertigen Endprodukt, also bis dass Geräte zu kaufen sind die Prozessoren mit dieser Technik beinhalten, dauert es nun mal. Glaubst du, AMD hat ihren Ryzen Erfolg von heute auf morgen auf die Beine gestellt? Da sind auch jahrelange Vorarbeit nötig gewesen. Einen ähnlichen Zeitraum braucht Intel jetzt um wieder Vorreiter zu werden. Ein Jahrzehnt ist da nicht ungewöhnlich.

Geb ich dir vollkommen recht. Hier darf man nicht mit einer schnellen Umsetzung rechnen. Dennoch, würde Intel eine roadmap hierfür veröffentlichen wüssten wir, dass sie gerissen wird 😅

 

[LencoX2]

Ach ja und das ist bei Temperaturen die in CPUs vorkommen relevant? Mechanische Belastbarkeit - was hast du denn vor mit der CPU zu machen.
Wir reden hier nicht von Hitzeschilden für Raketen. Es gibt etliche Anwendungen wo Keramik überlegen ist. Intel scheint Glas für CPUs besser zu finden. Klar die sind ja alle idioten. Wenn sich hier aber jemand hinstellt und sagt Keramik wäre besser kann man das nicht ernst nehmen - ausser vielleicht jemand der lange an dem Thema geforscht hat.
Sicher nicht Menschen die den Unterschied zwischen physisch und physikalisch nicht kennen 😀

Wie in aller Welt interpretierst du "die sind alle Idioten" aus meinem Beitrag?

Was "Besser" für das Unternehmen ist, ist sehr oft nicht die technisch optimale Lösung.

Sicher nicht Menschen die den Unterschied zwischen physisch und physikalisch nicht kennen 😀

Das sagt eigentlich alles über dein Mindset aus.

 

[cloudman]

Wie in aller Welt interpretierst du "die sind alle Idioten" aus meinem Beitrag?

Sorry - war nicht auf dich persönlich gemünzt. Es gibt hier einige Beiträge die schon deshalb weil es von Intel kommt irgendwas kritisieren müssen

Das sagt eigentlich alles über dein Mindset aus.

Mag sein, ja ist etwas überheblich. Aber ich stehe dazu.
Diese Thema ist so komplex und trotzdem meinen manche es besser zu wissen. Ich habe nicht das know how es beurteilen zu können.
Und wenn jemand dann noch falsche Begriffe verwendet traue ich ihn eben nicht zu, tief genug in der Materie zu sein eine qualifizierte Aussage zu treffen.
Ich bin einfach genervt weil hier Meinung oft als Tatsache präsentiert werden.

Was "Besser" für das Unternehmen ist, ist sehr oft nicht die technisch optimale Lösung.

Besser in diesem Kontext muß auch Kosten berücksichtigen. Wie gut lässt es sich in die Fertigungstechnik integrieren. Welche Eigenschaften sind wichtig für ein Substrat usw.

Dein Argument mit Hitze und Festigkeit ist einfach eine Thema Verfehlungen weil es darauf hier nicht ankommt.

Was ich aber über das Thema Glas als Substrat gelesen habe (nicht nur hier) ergibt für mich Sinn.
Ich bevorzuge Fakten statt Vermutung.
Selbst dass Keramik teuerer als Substrat ist, ist ein Vermutung von dir - oder weißt du es?

Und ich war auch überrascht zu lesen dass Keramik hier anscheinend nicht optimal ist. Also habe ich wieder etwas gelernt und ich kann damit umgehen nicht recht zu haben.

Hey im Gegenteil wenn mir jemand schlüssig erklären kann warum Keramik doch besser ist wäre ich begeistert (falls ich es überhaupt begreifen könnte).

 

[LencoX2]

@cloudman
Danke dir, guter Post.
Ich hab keine Kosten für Keramik oder PCB oder Glas.
Mein Eindruck ist, dass hier Fett die Marletingtrommelngerührt wird für etwas, was vielleicht gar nicht notwendig wäre.
Keramik ist sicher sehr gut geeignet. Moderne CPU erreichen locker über 100 C und mehr. Da ist meine ich Keramik besser augestellt. Stabilität dürfte bei beIden gut sein für CPUs.
Darum denke ich, dass sich Intel beim Glas kostenvorteile verspricht

 

[cloudman]

Mein Wasserkocher hat mit 100 Grad kein Problem. Ich glaube immer noch nicht an Kostenvorteile. Der Materialpreis dürfte relativ egal sein bei den Mengen die man für einen Chip braucht. Ich finde auch nichts konkretes außer dass Keramik nicht passt. Vielleicht kann man durch Glas dünnere Löcher bohren Vielleicht ist die Oberfläche glatter usw..
Ein Vorteil ist auf jeden Fall das Glas sich beim Erwärmung ähnlich ausdehnt wie Silizium und damit Spannungen vermieden werden.

Man steckt nicht 10 Jahre Entwicklung in etwas um ein paar Cent zu sparen gegenüber Keramik (falls Keramik überhaupt teurer ist)

 

[Volker]

Artikel-Update: Im Rahmen der Intel Innovation 2023 hat sich eine Session auch mit dem Thema beschäftigt. Dabei hat Intel vor Ort auch eine kleine Roadmap vorgelegt. Demnach wird es im kommenden Jahr Testchips in Zusammenarbeit mit Partnern geben. Diese orientieren sich primär an heutigen Lösungen, werden dann aber auf das neue Substrat umgestellt.

[Bilder: Zum Betrachten bitte den Artikel aufrufen.]​

Ab 2026 geht es dann ans Eingemachte. Nun kommen die Möglichkeiten ins Spiel, die Intel für die Zukunft sieht. Übergroße Chips sollen vom Band laufen, viele der neuen noch theoretischen Möglichkeiten erprobt werden.

Vor Ort bot sich dann auch noch die Chance, den ersten Glas-Chip in der Hand zu halten. Die Ängste, Glas ist zerbrechlich, will Intel in den nächsten Jahren stets weiter zerstreuen, am Ende sollen die „Glas-Chips“ genau so halten wie heutige Lösungen.

[Bilder: Zum Betrachten bitte den Artikel aufrufen.]​

 

[TheGhost31.08]

Langfristig werden Werkstoffe wie Glas/Glasfaser gegenüber Metalle wie Kupfer immer mehr an Bedeutung gewinnen. → Photonen statt Elektronen.

Siehe:

• DSL vs. Glasfaser
• (Kupfer-)LAN-Kabel vs. Glasfaser
• Chinch vs. TOSLINK, S/PDIF

Naja bei den ersten beiden Punkten lässt sich streiten, Glasfaser verkauft sich natürlich von den Internetanbietern natürlich gut wenn man jahrelang nichts in die Infrastruktur gesteckt hat. Aber spdif ist nicht gleich toslink und quasi tot weil durch HDMI ersetzt.

 

[DenizcanCB]

Intel und ihre Sprüche wieder. Wenn sie liefern würden, wie sie Sprüche klopfen....

 

[Haldi]

Nein, steht im Artikel: es geht bei mehreren Chips nicht um den Platz, sondern um die produzierte Hitze, die Plastik als Substrat verformen kann. Glas hält die Hitze aus, die mit mehreren Chips ansteigt.

Yay. Anstatt 250W chips die 95°C werden haben wir dann 400W Chips die 135°C? Werden? Was für eine Zukunft.
Wenn die Temperatur noch weiter steigt lohnt sich fast schon die Energie rückgewinnung mit Peltier elementen. xD

Ich will ja jetzt nicht sagen das nach 15 Jahren es eventuell doch nicht so geeignet ist wenn der Durchbruch so auf sich warten lässt

Naja. Vermutlich war es bisher einfach zu teuer.

 

[Ripcord]

Die sollen mal liefern. Irgendwie wird immer nur die technologische Führung angekündigt, und dann nur verschoben.

Warten lohnt nicht. Vor wie vielen Jahren wurde schon von neuen Akkus für Smartphones geredet die sich in kürzester Zeit laden lassen oder viel mehr Kapazität bieten, 10? Ist eher was für die nächste Generation..... Menschen.

 

[RogueSix]

Wird die Lebensdauer der Chips dadurch kürzer?

Rein theoretisch eher länger. Wie man dem Artikel entnehmen kann, sind bisherige Substrate aus organischen Kohlenstoffverbindungen. Wie alles Organische wird das irgendwann qua natura den Weg alles Irdischen beschreiten , wenn auch natürlich lange Zeit, nachdem man einen solchen Chip noch sinnvoller Weise verwenden wird wollen, aber der "Lebensdauer" sind durch die organische Substanz natürliche Grenzen gesetzt.

Dagegen hält Glas "ewig". Von Menschen hergestellte Gläser (jetzt nicht im Wortsinne, sondern Glaswaren) sind regelmäßig mit unter den ältesten, best erhaltenen archäologischen Funden, weil Glas sich einfach auch über Jahrtausende gut hält.
Die ältesten Glasfunde stammen von ca. 3500 v.Chr., sind ergo gute 5000 Jahre alt und die Stücke sind in der Regel relativ gut erhalten. Und dabei reden wir naturgemäß über sehr primitiv hergestelltes Glas im Vergleich zu modernem Glas.

 

[Boimler]

@cloudman
Da ist meine ich Keramik besser augestellt. Stabilität dürfte bei beIden gut sein für CPUs.
Darum denke ich, dass sich Intel beim Glas kostenvorteile verspricht

"Keramik" und "Glas" sind derart grobe Oberbegriffe, dass der Vergleich keinen Sinn ergibt. Gläser und Keramiken sind im Grunde bestimmte Zustände von Materialien und beschreiben weniger das Material an sich. Wenn da schon eine Milliarde an Kosten für die Entwicklung eines Glases drinnen stecken, wird das auch und vor allem an den Materialeigenschaften auf atomarer Ebene liegen. Sowas wie "Stabilität" im makroskopischen Sinn ist da erstmal zweitrangig. Eine CPU wird im Optimalfall einmal angefasst und dann in Ruhe gelassen.

Finde die Entwicklung in dem Bereich insgesamt sehr spannend, weil ja auch die Fertigungsverfahren langsam einem physikalischen Ende entgegengehen. Irgendwann geht es nicht mehr kleiner. Mal sehen, was da noch machbar sein wird. Weiß jemand, wie die Verdopplung der gefertigten Chips gemeint ist? Da die Strukturbreite gleich bleibt, frage ich mich, wie das Substrat da positiven Einfluss hat.

 

[lorpel]

Dagegen hält Glas "ewig". Von Menschen hergestellte Gläser (jetzt nicht im Wortsinne, sondern Glaswaren) sind regelmäßig mit unter den ältesten, best erhaltenen archäologischen Funden, weil Glas sich einfach auch über Jahrtausende gut hält.

Wir wollen ja nicht das Glas erhalten, sondern die Funktion des Chips. Jedes Trägermaterial hat Eigenschaften, hier besonders relevant der Wärmeausdehnungskoeffizient und die Wärmeleitfähigkeit. Wir hatten hier schon Chips im Test, die nach 500 Boot Zyklen die ersten Ausfälle hatten. Grund war Ausdehnung und Schrumpfung des Substrats bzw dadurch gebrochene elektrische Verbindungen im Chip (vereinfacht ausgedrückt). Der Lieferant musste dann nachbessern.

 

[Kasjo]

Dann bekommen die Altglascontainer ne neue tonne.

Leider wird die Entwicklung noch Jahre dauern. Bin gespannt was bei raus kommt.

 

[TenDance]

Die Ängste, Glas ist zerbrechlich, will Intel in den nächsten Jahren stets weiter zerstreuen, am Ende sollen die „Glas-Chips“ genau so halten wie heutige Lösungen.

Bestimmte Glassorten respektive dotierte Matrizen haben durchaus den Vorteil dass sie als zähzähflüssige Masse kleinere Änderungen besser abfangen können.
Aber seien wir mal ehrlich: wer behauptet Glas im Chip sei zerbrechlich und deswegen ungeeignet, hat vergessen dass Chips selber eine Kristallmatrix sind - das Silizium wird, genau wie Glas, aus Sanden gewonnen.

Das was sich anders verhält sind die gelöteten Metallleiter und die Verbundstoffe welche das Ganze bislang als Basis haben. Glas sehe ich nicht als Problem, zur Not wird das package sowieso in einen größeren heatspreader gepackt (der jetzt bereits die wafer schützt). Für uns dämliche consumer könnte Intel sogar wieder Lösungen wie den Slot1 rausholen, damals war ja auch die Wärmeableitung und Stromversorgung in einer Hülle integriert welche das package nahezu DAU-sicher umschloss.

Für den Anfang landet das sowieso alles in Großrechnern, wenn Intel also künftig die handtellergroßen Module dort vermarktet, kommen auch die schon wieder fertig montiert zum Kunden, der sieht das eigentliche package gar nicht...