Đột phá đóng gói chip Intel EMIB-T: Giải pháp cho siêu chip AI 24x reticle và 15–25 kW

Giải quyết bài toán đóng gói (Underfill Encapsulation) cho các gói chip lên tới 24× Reticle

Một trong những thách thức lớn nhất đối với các gói chip siêu lớn là ứng suất cơ học và sự hình thành lỗ hổng trong quá trình đóng gói bằng nhựa (underfill encapsulation). Intel sử dụng công nghệ distributed mold underfill (DMU) để giải quyết vấn đề này. Bằng cách phân phối vật liệu underfill qua nhiều vùng phân phối, DMU ngăn ngừa nứt, bong tróc và hình thành lỗ hổng trên các gói chip có kích thước vượt xa giới hạn reticle đơn . Điều này rất quan trọng vì lộ trình đóng gói của Intel nhắm đến các gói chip lớn hơn 12 lần kích thước reticle vào năm 2028, và công ty đã chứng minh khả năng về mặt khái niệm lên tới 24 lần reticle cho các thiết kế siêu chip AI trong tương lai .

Các cấu hình gói chip đã được xác nhận và lộ trình

Intel đã công bố một lộ trình rõ ràng từ sản xuất hiện tại đến các mục tiêu tương lai :

• Sản xuất hiện tại: Các gói chip 8× reticle đang được xuất xưởng từ Rio Rancho, New Mexico.
• Xác nhận tại ECTC 2026: Gói chip 2× reticle với EMIB-T ở bước 36/35 µm .
• Triển khai sản xuất năm 2026: EMIB-T sẽ đi vào sản xuất trong năm nay .
• Lộ trình 2028: >12× reticle (gói đơn >10.000 mm²) .
• Mục tiêu tương lai: Lên tới 24× reticle cho các chip AI quy mô cực lớn .

Intel cũng đã trình diễn nền tảng thủy tinh dày (thick-core glass substrate) 10-2-10 tại NEPCON Japan 2026, hướng tới mục tiêu sản xuất hàng loạt nền tảng thủy tinh đầu tiên trên thế giới cho đóng gói chip AI tại Rio Rancho .

Nguồn điện, làm mát và lưu trữ năng lượng cho các gói chip 15–25 kW

Các gói chip siêu lớn đặt ra những thách thức chưa từng có trong việc cấp nguồn, tản nhiệt và làm phẳng các xung điện áp nhất thời. Intel đang phát triển một chiến lược cơ sở hạ tầng đa hướng để hỗ trợ các gói chip hoạt động ở mức 15–25 kilowatt :

• Cấp nguồn qua TSV của EMIB-T: Các TSV trong EMIB-T cho phép dòng điện cao hơn nhiều được truyền trực tiếp qua các kết nối cầu, đáp ứng yêu cầu nguồn điện của bộ nhớ HBM4/4e .
• Tản nhiệt phân tán: Intel đã trình diễn một kiến trúc tản nhiệt phân tán mới cho các gói chip siêu lớn, vượt xa các giải pháp nhiệt điểm đơn truyền thống .
• Làm mát vi lỏng: Tại ECTC 2026, Intel đã trình bày những tiến bộ trong làm mát vi lỏng được tích hợp trực tiếp vào nền tảng gói chip để xử lý mật độ nhiệt cực cao của các chip đa kilowatt .
• Lưu trữ năng lượng trên gói chip: Intel đã tiết lộ các công nghệ nền tảng tích hợp tụ điện để làm phẳng việc cấp nguồn nhất thời cho các gói chip 15–25 kW .

Những công nghệ này được thiết kế để hoạt động phối hợp, cho phép một gói chip duy nhất có thể tiêu thụ và tản nhiệt ở mức năng lượng trước đây chỉ dành cho cả một tủ máy chủ.

Đối tác bên ngoài: Mở rộng hệ sinh thái

Intel đang xây dựng một hệ sinh thái rộng lớn để đưa EMIB-T và nền tảng thủy tinh ra thị trường rộng lớn hơn.

Tessolve (Hỗ trợ thiết kế dựa trên EMIB)

Vào ngày 27–28 tháng 7 năm 2026, Tessolve đã công bố hợp tác với Intel Foundry để hỗ trợ các thiết kế gói chip sử dụng công nghệ EMIB . Tessolve hiện có vị thế để giúp khách hàng của Intel Foundry với các thiết kế EMIB đa chiplet không đồng nhất, cung cấp các dịch vụ thiết kế và đóng gói bán dẫn trọn gói. Điều này cho phép một hệ sinh thái rộng lớn hơn các nhà thiết kế chip áp dụng công nghệ đóng gói tiên tiến của Intel mà không cần xây dựng chuyên môn nội bộ.

Lens Technology (Đóng gói nền tảng thủy tinh)

Vào ngày 24 tháng 7 năm 2026, Intel đã ký một biên bản ghi nhớ với Lens Technology, một nhà sản xuất thủy tinh chính xác của Trung Quốc, để cùng khám phá công nghệ đóng gói tiên tiến through-glass via (TGV) cho nền tảng thủy tinh . Lens Technology đang xây dựng một cơ sở sản xuất nền tảng thủy tinh chuyên dụng rộng 30.000 m² cho nỗ lực này . Sự hợp tác hiện tại là không ràng buộc và tập trung vào phát triển và xác nhận quy trình, chưa phải là một hợp đồng sản xuất cam kết .

Các hãng EDA

Intel cũng có cả ba hãng EDA lớn (Cadence, Synopsys, Siemens EDA) trong Chương trình Liên minh Chiplet của mình, đang phát triển các quy trình thiết kế cho EMIB-T .

Bức tranh cạnh tranh: Intel so sánh thế nào với TSMC, Samsung và AMD

Nỗ lực đóng gói của Intel là một thách thức trực tiếp đối với những người dẫn đầu trong lĩnh vực đóng gói tiên tiến.

• TSMC vẫn là nhà dẫn đầu về sản lượng. Nền tảng CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) của họ là giải pháp đóng gói chính cho các bộ tăng tốc AI của NVIDIA và AMD. TSMC đã trình diễn khả năng làm mát bằng chất lỏng trực tiếp trên silicon trên CoWoS tại ECTC 2025, đạt được điện trở nhiệt 0,055°C/W ở TDP 2,6 kW+ trên các bộ chuyển tiếp (interposer) rộng 3.300 mm² . TSMC cũng đã công bố phát triển nền tảng lõi thủy tinh nhưng đặt mục tiêu sản xuất vào "nửa cuối thập kỷ này" — chậm hơn so với nỗ lực nền tảng thủy tinh năm 2026 của Intel . CNBC đưa tin vào tháng 4 năm 2026 rằng NVIDIA đang tranh giành công suất CoWoS và khám phá Intel như một nhà cung cấp đóng gói thứ cấp, cho thấy TSMC đang bị hạn chế về nguồn cung .

• Samsung cung cấp các giải pháp đóng gói I-Cube (2.5D) và X-Cube (3D). Samsung rất tích cực trong lĩnh vực liên kết đồng lai (HCB) cho xếp chồng 3D và có chương trình nền tảng thủy tinh riêng, nhưng tiết lộ ít chi tiết hơn về các gói chip quy mô reticle ngoài 4–6×.

• AMD chủ yếu dựa vào TSMC CoWoS cho dòng bộ tăng tốc AI MI300/MI400 và sử dụng Kiến trúc Infinity của riêng mình cho kết nối chiplet. AMD không vận hành các nhà máy đóng gói của riêng mình, vì vậy họ là khách hàng — chứ không phải là đối thủ cạnh tranh công nghệ đóng gói trực tiếp.

So sánh chính: Intel vs. TSMC

Lợi thế của Intel là khả năng dẫn đầu về kích thước gói chip và tích hợp theo chiều dọc (thiết kế + chế tạo + đóng gói dưới một mái nhà). Lợi thế của TSMC là sự trưởng thành trong sản xuất khối lượng lớn đã được kiểm chứng, một hệ sinh thái khách hàng rộng lớn và hiệu suất nhiệt trên mỗi mm² vượt trội hơn hiện nay. Cược chiến lược của Intel là ngành công nghiệp AI sẽ cần các gói chip lớn hơn nhiều so với những gì CoWoS có thể phục vụ hiệu quả và cơ sở Rio Rancho của họ có thể cung cấp chúng trước khi các đối thủ mở rộng quy mô.