去年三星在SEDEX 2022上,就 介紹 了一種稱為“BSPDN(背面供電網絡)”的技術,用於未來的2nm芯片上。據稱,2nm工藝應用BSPDN,經過後端互聯設計和邏輯優化,可以解決FSPDN造成的前端佈線堵塞問題,將性能提高44%,功率效率提高30%。

據The Elec 報道 ,三星最近在VLSI研討會上,公佈了最新的BSPDN研究成果。三星還解釋了BSPDN如何提高電能的利用率,並解決互聯瓶頸和成本等問題,同時還有BSPDN所面臨的技術挑戰,比如拉伸應力會導致金屬層與TSV電極(硅通孔)分離,需要降低TSV的高度或加寬其寬度來解決這一問題。
三星表示,BSPDN相比FSPDN(前端供電網絡)的面積減小了14.8%,具體來説,三星在兩個Arm電路中分別實現了10.6%和19%的面積縮減,以及縮短了9.2%的佈線長度。面積減小的好處是,有更多的空間添加晶體管,從而提高整體性能。佈線長度縮短可以降低電阻,允許更大的電流通過,減少了功率的損失,從而改善功率傳輸。新的BSPDN方法還沒有被三星的晶圓代工廠所採用,且三星也並非第一個開發背面供電技術的企業,不過是第一個公開創新方法結果。

近期英特爾也介紹了開發中的PowerVia技術,計劃在Intel 20A製程節點首次引入。這是英特爾獨有的、業界首個背面供電網絡,通過消除晶圓正面供電佈線需求來優化信號傳輸。按照英特爾的説法,背面供電可以讓晶體管供電的路徑變得非常直接,可以減少信號串擾,降低功耗,將平台電壓降低優化30%。另一方面,背面供電解決了晶體管尺寸不斷縮小帶來的互連瓶頸,實現了6%的頻率增益和超過90%的標準單元利用率。