先解釋一下標(biāo)題:做大芯片靠堆,!
看清楚是堆,堆疊的堆,不是推,也不是誰,更不是吹,。
意思是要做一款超大芯片,,可行的辦法是需要靠堆疊技術(shù),。
為什么要這么說,?
我們先從前一段時間刷屏的世界最大的芯片說起,。
8月20號IC界被一個重磅消息刷屏了:“Cerebras的WSE(Wafer Scale Engine),史上最大AI芯片誕生”,。
關(guān)于這個芯片這里我們不再做具體介紹,,可以參閱EETOP的相關(guān)報道:一片晶圓僅做一顆芯片!史上最大芯片誕生,!1.2萬億個晶體管
這顆巨型芯片采用的是WSI(Wafer-Scale Integration)技術(shù),,其實WSI并不是一個很新穎的技術(shù),上世紀(jì)80年代,,就有人做過類似的嘗試,。結(jié)果顯而易見了,產(chǎn)品無法量產(chǎn),。WSI就是把一整塊芯片平鋪到一張晶圓上面,。
Cerebras雖然做了很多技術(shù)創(chuàng)新,為WSI技術(shù)的量產(chǎn)應(yīng)用更進(jìn)了一步,,但是依然有很多致命問題沒有最終解決,,比如:功耗問題、良率問題,、封裝問題,、散熱問題、芯片管腳引線等等,。這些問題很多是基本無法克服的,!因此筆者認(rèn)為Cerebras還是更具備學(xué)術(shù)價值,至于量產(chǎn)還需要有很長的路要走,?;蛘呋静粫慨a(chǎn)!
既然WSI做超大芯片并不是一條很好的技術(shù)路線,,那么未來超大芯片的發(fā)展要靠什么技術(shù)呢,?
更好的辦法就是采用3D堆疊封裝技術(shù)!
看上圖,,這個是采用了英特爾最新封裝技術(shù)CO-EMIB制造的一顆芯片,,大小近乎一個巴掌那么大,這顆芯片總共堆疊了3層,,如果換成WSI方式,,那么芯片面積也算是是相當(dāng)?shù)捏@人了。隨著技術(shù)的發(fā)展3D堆疊可以堆更多的層,,芯片面積將可以繼續(xù)加大,。所以可以想象采用3D堆疊方式制造超大芯片或?qū)⑹且粭l更好的技術(shù)路線,。
3D堆疊封裝技術(shù)目前做的最好的應(yīng)該是英特爾和臺積電,其中又以英特爾的技術(shù)較為超前,,所以接下來我們就以英特爾的先進(jìn)封裝作為主要的介紹及科普,。
恰好9月4日,英特爾公司于上海召開了“英特爾先進(jìn)封裝技術(shù)解析會”,,會上英特爾介紹了未來主要的發(fā)展目標(biāo)和英特爾的六大技術(shù)支柱,,并主要對封裝技術(shù)進(jìn)行了解析。EETOP記者受邀參加此次解析會,。
接下來我們將本次解析會的主要內(nèi)容整理分享給大家,。看一下現(xiàn)今最先進(jìn)的3D堆疊封裝技術(shù),,以及如何制造出一顆超大芯片,。
出席本次解析會的演講嘉賓包括:英特爾公司集團(tuán)副總裁兼封裝測試技術(shù)開發(fā)部門總經(jīng)理BabakSabi,英特爾院士兼技術(shù)開發(fā)部聯(lián)合總監(jiān)Ravindranath (Ravi) V. Mahajan,,英特爾封裝研究事業(yè)部組件研究部首席工程師Adel Elsherbini,,英特爾制程及封裝部門技術(shù)營銷總監(jiān)Jason Gorss。分享英特爾未來路線圖,,特別是對封裝技術(shù)的整體愿景以及英特爾先進(jìn)封裝的最新技術(shù)做了詳細(xì)介紹,。
以下科普內(nèi)容整理自9月4日EETOP參加的英特爾的先進(jìn)封裝解析會
英特爾的六大技術(shù)支柱:先進(jìn)封裝至關(guān)重要
在解析會上,首先由Jason Gorss對六大技術(shù)支柱做了詳細(xì)介紹
英特爾的六大技術(shù)支柱:制程和封裝,,架構(gòu),,內(nèi)存和存儲,互連,,安全,,軟件。
1,、制程&封裝
從上圖來看,,在制程&封裝層面,之所以把制程&封裝放在最下面,,因為它可以說是上面五大支柱的重要核心,,也是我們最基礎(chǔ)的一個要素。在制程和封裝領(lǐng)域我們要做的創(chuàng)新集中在晶體管和封裝兩大領(lǐng)域,,晶體管層面我們希望未來尺寸會越來越小,,并且功耗越來越下降,這是我們晶體管領(lǐng)域主要的創(chuàng)新方向,。芯片封裝在電子供應(yīng)鏈中看似不起眼,卻一直發(fā)揮關(guān)鍵作用,。作為處理器和主板之間的物理接口,,封裝為芯片的電信號和電源提供了一個著陸區(qū),。邁向以數(shù)據(jù)為中心的時代,先進(jìn)封裝將比過去發(fā)揮更重大的作用,。
2,、架構(gòu)
在架構(gòu)層面,英特爾過去一直通用的是X86架構(gòu),。在進(jìn)入到新時代以后,,必須要掌握更多不同架構(gòu)的組合,以滿足更加專屬的特定領(lǐng)域的需求,,包括像FPGA,、圖像處理以及針對人工智能加速器等等。
3,、內(nèi)存&存儲
在內(nèi)存和存儲領(lǐng)域,,Jason Gorss表示,英特爾正面臨一個全新的瓶頸,,希望可以開發(fā)更加領(lǐng)先的技術(shù)和產(chǎn)品,,可以繼續(xù)消除傳統(tǒng)內(nèi)存和存儲層級結(jié)構(gòu)中的固有瓶頸,同時也可以實現(xiàn)加速互連,。
4,、互連
在互連層面,其實不僅是數(shù)據(jù)的存儲,,英特爾需要加大創(chuàng)新,,數(shù)據(jù)之間的互連和流通也是非常重要的,這是為什么英特爾會在互連領(lǐng)域要投資不同層級的互連技術(shù),,希望可以更好滿足在數(shù)據(jù)層面或者是封裝內(nèi)的數(shù)據(jù)流通,。
5、軟件
在軟件層面,,英特爾已經(jīng)致力于實現(xiàn)最高的性能,,但是至少還有另外兩個維度,英特爾可以進(jìn)一步大幅度提高性能,,其中軟件就是非常重要的一個環(huán)節(jié),。英特爾在全球已經(jīng)有超過1.5萬名工程師,可以說遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他任何一家市面上的主流企業(yè)了,,英特爾也會繼續(xù)在軟件領(lǐng)域繼續(xù)大展拳腳,,同時也會繼續(xù)加強(qiáng)軟件領(lǐng)域的創(chuàng)新。
6,、安全
在最上層的安全層面,,Jason Gorss坦言安全也是一切的核心,還有我們考慮的最重要的一點因素之一,,做任何事情,,任何創(chuàng)新技術(shù),,安全都是需要考慮的最重要的要素,因為它可以為其他一切的發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ),。
Jason Gorss表示,,在全部的六大技術(shù)支柱領(lǐng)域,可以說市面上沒有任何一家企業(yè)可以像英特爾一樣,,可以為所有客戶和相關(guān)方提供如此全面的解決方案,。
英特爾先進(jìn)封裝測試技術(shù)開發(fā)概覽
英特爾副總裁兼封裝測試技術(shù)開發(fā)部門總經(jīng)理Babak Sabi 在會上為大家詳細(xì)介紹了英特爾最新封裝測試技術(shù)的開發(fā)進(jìn)展,同時也從IDM廠商的優(yōu)勢,、芯片封裝測試的全流程等方面為大家做了簡單的科普,。
IDM廠商的優(yōu)勢
Babak Sabi表示英特爾是一家垂直集成的IDM廠商,可以說具備六大技術(shù)優(yōu)勢當(dāng)中的全部領(lǐng)域的專門技術(shù)細(xì)節(jié),。這也給英特爾提供了無與倫比的優(yōu)勢,,從晶體管再到整體系統(tǒng)層面的集成,英特爾可以說能夠提供全面的解決方案,。
IDM廠商的優(yōu)勢
芯片封裝測試全流程
如圖所示,,芯片的封裝測試會經(jīng)歷以下幾個步驟:
測試晶圓
選擇究竟是哪一種芯片會更適合這個單獨的晶圓硅片處理,將晶圓分割成更小的裸片,;
硅片處理
硅片處理就是把晶圓分割成更加小的一些裸片
已知合格芯片(KGD)
基于已知合格芯片整個的工作流程,,可以確保我們提交給客戶所有的芯片都是質(zhì)量合格的。在這里我們有具體的工具解決方案,,主要就是會連接到裸片上的具體接口以及插口,,通過這種方法來對裸片進(jìn)行測試。
封裝
將裸片結(jié)合基板以及其他的封裝材料共同封裝在一起,。
測試
對完成封裝的芯片以及基板進(jìn)行統(tǒng)一的測試,,確保它們可以正常運作;
芯片完成
在完成階段會確保整個芯片包括封裝都會正常運行,,然后交付客戶,。
英特爾還涉及到封裝其他的領(lǐng)域,來更好的提高性能,,這里談及幾個,,首先是有關(guān)供電。同時還有信號的傳導(dǎo)以及插座及連接器的開發(fā),,還有機(jī)械完整性以及表面切裝工藝等的設(shè)計,。最后還有高速的信號傳導(dǎo)以及封裝測試。
半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展確實是非常迅速,,正是由于英特爾這些獨有的能力,,可以幫助我們更好地預(yù)測高速發(fā)展的半導(dǎo)體行業(yè)可能會出現(xiàn)的各項問題,并且及時進(jìn)行干預(yù)。
這是英特爾全部封裝技術(shù)的簡單匯總,。英特爾可以開發(fā)非常小的封裝,,這個裸片上面是疊了三層,非常小,,非常薄,但是有三層,,CPU還有底層的裸片,,加上上層的存儲器單元。
小封裝也可以堆疊三層
Babak Sabi展示三層疊加的實例
下圖是一款比較大面積的封裝芯片,,這個大面積封裝上面有10個小芯片連在了一起,。它可以滿足我們以數(shù)據(jù)為中心的現(xiàn)代數(shù)據(jù)需求。
一款采用CO-EMIB封裝的大面積的芯片
Babak Sabi展示大面積封裝的實例
在把封裝好的芯片焊接到PCB版上,,英特爾有非常完整的表面貼裝技術(shù)開發(fā)產(chǎn)品線,,通過表面貼裝技術(shù)在英特爾內(nèi)部的實現(xiàn),可以確保所有的封裝在正式交付客戶之前都經(jīng)過完整的組裝以及測試,。
最后簡單做個小結(jié),,第一點其實在異構(gòu)集成時代的英特爾的IDM擁有無與倫比的優(yōu)勢。其次我們的開發(fā)方案關(guān)注整體,,而且又非常全面,。我們希望所有的產(chǎn)品都可以非常輕松地集成在客戶的平臺上。
封裝技術(shù)的三個重點
英特爾院士兼技術(shù)開發(fā)部聯(lián)合總監(jiān)Ravindranath(Ravi) V. Mahajan表示:"為實現(xiàn)MCP(先進(jìn)的多芯片封裝架構(gòu)),,英特爾的封裝并不算復(fù)雜,,把多個功能內(nèi)部在封裝內(nèi)實現(xiàn)芯片和小芯片的連接,同時也可以幫助整體芯片實現(xiàn)單晶片系統(tǒng)和片上系統(tǒng)的功能,。封裝技術(shù)的重點在于輕薄/小巧的客戶端封裝,、高速信號和互聯(lián)微縮(密度和間距),為了做到這一點,,我們必須要確保整個裸片上的小芯片連接必須是低功耗,、高帶寬而且是高性能的。"
1,、輕薄/小巧的客戶端封裝
Ravi Mahajan解釋道,,已知具體的線路板上分別有CPU,GPU,,電壓調(diào)節(jié)器以及內(nèi)存的子系統(tǒng)等,,共用的面積大概是4000平方毫米,英特爾通過獨特的封裝技術(shù),,可以把尺寸縮小到不到700平方毫米,。系統(tǒng)面積大幅減少,造成物理距離縮減,因此對電壓調(diào)節(jié)會做得更加高效,,還可以帶來更加高速的信號傳遞,。得益于上述說到的高速的信號傳導(dǎo),延遲也可以得到下降,。
為了做到這一點所有的封裝都是非常非常小的,,它必須要做到足夠的輕薄,而且足夠的小巧,。但是在整個封裝內(nèi),,不同元件的信號傳遞必須要是非常高速的。除此之外我們也必須更好的在封裝內(nèi)部所有的裸片之間實現(xiàn)更加進(jìn)一步的互連微縮,,必須要去縮短所有橋凸之間的間距,,同時整個軟件的密度也進(jìn)一步得到提升。
英特爾其實還有另外一個封裝的優(yōu)勢,,就是它支持多種節(jié)點的混合集成,,一句話來說就是英特爾在上面可以實現(xiàn)多個不同元器件的集成,它的尺寸也會變得繼續(xù)減少,。前面一張片子給大家介紹的是在X軸還有Y軸上我們的面積可以縮小,,但是除了X、Y軸平面的縮小之外,,我們G軸也就是高度上也可以把它變得更矮一點,。2014年的時候英特爾基本上一個PCB板的厚度在100微米左右,2015年已經(jīng)開始實現(xiàn)了無核的技術(shù),,換句話說英特爾的封裝就已經(jīng)是無核的了,。在未來英特爾并不僅僅是把硅片疊到封裝上,而是把硅片直接放到封裝里面,,這就是嵌入式橋接,。由于先進(jìn)封裝技術(shù)的出現(xiàn),英特爾也是行業(yè)的首家可以提出這套技術(shù)解決方案的提供商,,可以讓系統(tǒng)變得更薄,,同時也可以讓芯片的尺寸變得更小。
2,、高速信號
Ravi Mahajan介紹道,,信號實際上是在半導(dǎo)體芯片表面上傳遞進(jìn)行的,會受到金屬表面粗糙度影響,。正因如此,,英特爾擁有專門的制造技術(shù)大幅降低金屬表面的粗糙度,從而減少信號傳遞中的損耗,,同時采用全新的布線方法,,使其間串?dāng)_變得更加少。除此之外也會采用空隙布線,使得電介質(zhì)堆棧設(shè)計中兩者之間的傳導(dǎo)損耗更小,。Ravi Mahajan表示,,通過先進(jìn)封裝技術(shù)目前已經(jīng)可以達(dá)到112Gbps,未來將努力邁向224Gbps這一數(shù)量級,。
3,、互聯(lián)微縮(密度和間距)
Ravi Mahajan為現(xiàn)場記者介紹了兩個基礎(chǔ)概念,其一為3D互連,,代表兩個裸片的縱向的疊加,,另外一個為2D互連,代表兩個裸片的水平連接,。前者導(dǎo)線數(shù)量較少傳輸速度較快,后者導(dǎo)線數(shù)量多傳輸速度較慢,。
通過英特爾全方位互聯(lián)(ODI)技術(shù),,可以實現(xiàn)高速互聯(lián),通過并行連接延遲會大幅下降,,并且可以更好地改善速度,。據(jù)Ravi Mahajan介紹,經(jīng)過良好設(shè)計的系統(tǒng)能耗可降低約10%,。
為了做到這一點,,必須要有先進(jìn)的封裝技術(shù)進(jìn)行配合,這也是為什么英特爾開發(fā)封裝技術(shù)的重要原因,。我們看的并不僅僅是我們封裝本身,,也希望更好的分析裸片間的IO界面。英特爾其實也正在整線互連技術(shù)上快速的加代研發(fā),,2014年推出了AIB高級互連走線,。每平方毫米Shoreline帶寬密度可以達(dá)到130,Areal帶寬密度可以達(dá)到150,。同時針腳速度會達(dá)到2.0Gbps,,物理層的能耗效率是0.85。
最近臺積電也是發(fā)布了自己的一個專門解決方案,,叫做LIPINCON2,,它的針腳速度可以達(dá)到8.0,但是它的Shoreline帶寬密度和Areal帶寬密度分別是67和198,。英特爾可以在同樣的帶寬密度條件下在功耗上做得更低,,這項技術(shù)簡稱MDIO,多裸片間接口技術(shù),,未來會繼續(xù)對它進(jìn)行優(yōu)化,。
先進(jìn)的多芯片封裝架構(gòu)(MCP)
綜上所述,對高帶寬、低功耗IO鏈路的需求推動了英特爾對先進(jìn)多芯片封裝(MCP)架構(gòu)的關(guān)注,,接下來我們看一下英特爾目前先進(jìn)封裝的關(guān)鍵技術(shù):
英特爾EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)屬于2D封裝,。
Foveros 為3D封裝技術(shù)利用高密度的互連技術(shù),實現(xiàn)高帶寬,、低功耗,,并實現(xiàn)相當(dāng)有競爭力的I/O密度。
英特爾Co-EMIB則是融合2D和3D,,將更高的計算性能和能力連接起來,,基本達(dá)到單晶片性能。
1,、EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)
提及2D芯片封裝及裸片間互連,,一般考慮的是可以做到多薄,裸片間間距有多少,。傳統(tǒng)有機(jī)封裝形式裸片上每毫米約有30個導(dǎo)線,,利用先進(jìn)的制造技術(shù)可以將這個數(shù)字提升至100-150個,但若使用硅工藝的話,,可以輕松將導(dǎo)線數(shù)量提升至200-400甚至是500-600,。
從上圖可以看到硅中介層,中介層上會先選兩個硅的通孔,。在這上面我們會放很多不同的裸片,,然后再通過硅中介層連接到整個基板上。英特爾是拿一小塊硅中介層把它放在封裝里,,這里可以給我們帶來非常大的優(yōu)勢,,那就是我們只會在局部進(jìn)行高密度布線,而并不是在全部的芯片上進(jìn)行高密度布線,。因為作為硅中介層我們再往上疊加裸片的時候,,它必須是要比硅中介層要小,如果突破這點,,它的成本要大幅上升,。但是使用英特爾的方法我們可以有更大的封裝。
數(shù)據(jù)顯示,,典型FCBGA(有機(jī)封裝)具體可達(dá)到32-48 IO/mm/層不等,。英特爾目前正在開發(fā)超高密度FCBGA(有機(jī)封裝)可將這個數(shù)字提升至64-256 IO/mm/層。而利用EMIB技術(shù),,可擁有256-1024 IO/mm/層,。
2、Foveros(高密度微縮3D)
有源基礎(chǔ)裸片上面可在非常小的面積上進(jìn)行堆疊,。而目前間距可做到50 μm,,但是利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)Foveros可以將此數(shù)值做到10 μm甚至更小,,如若在此基礎(chǔ)上進(jìn)行完美的設(shè)計,IO就甚至可以達(dá)到從400至10000 IO/mm?,F(xiàn)在英特爾已有了制程和工藝可以在更小間距的環(huán)境下,,在同樣的基礎(chǔ)裸片面積上搭載更多的單片。具體間距能有多么輕薄,,舉個例子便是鉛筆的橫截面,,換言之,可將這些非常輕薄的晶圓來進(jìn)行打造,,并且進(jìn)行生產(chǎn),。
下面播放一個動畫,介紹一下Foveros,。
3,、Co-EMIB(EMIB+Foveros)
簡言之,Co-EMIB就是EMIB技術(shù)還有Foveros兩個技術(shù)之間的集成,,使得2D和3D芯片進(jìn)行融合,。作為Co-EMIB可以將超過兩個不同的裸片來進(jìn)行疊加,具體的疊加也可在水平和垂直方向?qū)崿F(xiàn),。這樣的話設(shè)計的靈活度更高,不同層面也可擁有不同的分割級,,并且可將它放在同一個封裝內(nèi)進(jìn)行實現(xiàn),。
封裝互連技術(shù)
多芯片封裝的核心之一是封裝的互連技術(shù),英特爾封裝研究事業(yè)部組件研究部首席工程師Adel Elsherbini介紹了英特爾的最新互聯(lián)技術(shù),?!霸诜庋b互連技術(shù)方面,主要有兩種方式,,一種把主要相關(guān)功能在封裝上進(jìn)行集成,。其中一個就是把電壓的調(diào)節(jié)單元從母板上移到封裝上,通過這種方式實現(xiàn)全面集成的電壓調(diào)節(jié)封裝,。另外一個是稱之為SOC片上系統(tǒng)分解的方式,,我們會把具備不同功能屬性的小芯片來進(jìn)行連接,并放在同一封裝里,,通過這種方法可以實現(xiàn)接近于單晶片的特點性能和功能,。” Adel Elsherbini稱,,不管是選擇哪一種的實現(xiàn)路徑,,都需要做到異構(gòu)集成和專門的帶寬需求,而異構(gòu)集成和專門的帶寬需求也可以幫助實現(xiàn)密度更高的多芯片集成,?;ミB方面主要考慮進(jìn)一步降低延遲,,上升帶寬。
具體微縮方向有三種,,一種是用于堆疊裸片的高密度垂直互連,,可以大幅度的提高帶寬,同時也可以實現(xiàn)高密度的裸片疊加,。第二種是全局的橫向互連,。在未來隨著小芯片使用的會越來越普及。第三個是全方位互連,,可以實現(xiàn)之前所無法達(dá)到的3D堆疊帶來的性能,。
1、高密度垂直互連
理想狀態(tài)下,一個多芯片封裝的性能會盡可能接近單晶片IC,,但物理和成本限制驅(qū)動著對互連和協(xié)議的選擇,。
而高密度垂直互連主要是靠每平方毫米有多少個橋凸來進(jìn)行界定,不同小芯片上面還堆疊一些其他功能的芯片,。之前Ravi Mahajan提到,芯片之間的互連間距是50 μm,,基本上每平方毫米有400個導(dǎo)線接頭,。
隨著摩爾定律的繼續(xù)推進(jìn),芯片的尺寸可能會變得越來越小,,這樣為了保證足夠的帶寬,,必須要在導(dǎo)線上下功夫。所以整個小芯片尺寸變得越來越小,,可以看到未來在微縮上應(yīng)該如何去做,。其實隨著間距變得越來越短,傳統(tǒng)基于焊料的技術(shù)已經(jīng)快要到極限了,,這就是我們?yōu)槭裁匆褂萌碌募夹g(shù),,其中一個就是混合鍵合。通過混合鍵合的方法,,在間距上可以做到10 μm,,除此之外在橋凸和互連密度上都可以做到更好。
高密度垂直互連具有多種優(yōu)勢,,比如通過中介層對裸片進(jìn)行互連,,裸片傳導(dǎo)需要通過互連引線進(jìn)行,間距逐漸微縮,,使得電容更少,、時延更低、串?dāng)_更少,,因為間距變窄,,電容和電壓在對等線高上,,可以大幅降低功耗,大幅提高信號完整性和新能,。
2,、全橫向互連
全橫向互連會用每毫米的引線數(shù)量進(jìn)行衡量。英特爾現(xiàn)可做到在小芯片間的高密度互連,,未來隨著小芯片尺寸越來越小,,希望控制成本的同時,在整個封裝層面均實現(xiàn)小芯片互連,。橫向互連需要考慮直線間距,,直線間距越短,同樣面積就可以安裝更多硅片,,信號傳導(dǎo)距離也越短?,F(xiàn)在,英特爾基本使用硅后端布線來實現(xiàn),。
使用有機(jī)中介層是更好的方案,,因為它比硅的成本更低。但是,,用有機(jī)中介層有一個弱勢,,就是必須要進(jìn)行激光鉆孔,而進(jìn)行激光鉆孔需要較大的捕獲焊盤,,如果信號需在這些較大的焊盤間傳遞,,它的密度就會受限,進(jìn)而影響其性能,。為了解決這一挑戰(zhàn),,英特爾開發(fā)了基于光刻定義的無未對準(zhǔn)通孔(ZMV),,可實現(xiàn)導(dǎo)線和通孔寬度的一致,,這樣就不需要焊盤進(jìn)行連接,也不會犧牲傳導(dǎo)速度,。
圖中是具體的顯微結(jié)構(gòu),,右下角的是導(dǎo)線,左邊是通孔,,使用英特爾仿真技術(shù),,可以實現(xiàn)孔寬和導(dǎo)線寬度的一致性。
3,、全方位互連(ODI)
在常規(guī)的疊加方式下,,下面的基礎(chǔ)裸片必須是較大的,它要大于上面疊加的所有小芯片的總和,。
而通過ODI技術(shù)可以改變這一點,,兩者之間可以進(jìn)行更好的協(xié)調(diào),,并且可以上下做到面積統(tǒng)一。
圖中是顯微結(jié)構(gòu),,右下角的是導(dǎo)線,。左邊是通孔,使用英特爾仿真技術(shù),,可以實現(xiàn)孔寬和導(dǎo)線寬度的一致性,。
全方位互連(ODI)可以帶來使得上下方基礎(chǔ)裸片帶寬速度特別快;小芯片可以直接獲得封裝的供電,,無需中間通孔,;基礎(chǔ)裸片無需比上方搭載小芯片的面積總和更大這些優(yōu)勢,結(jié)合之前介紹的架構(gòu),,可以將延遲降低2.5倍,,功耗縮短15%,帶寬提高3倍,。
Adel Elsherbini表示,,這三種互連方式都可以提高每立方毫米上的功能并實現(xiàn)類似于單芯片的性能。
挑戰(zhàn)與發(fā)展
文章開頭我們指出了WSI存在的一些技術(shù)問題,, 采用3D堆疊技術(shù)可以有效的解決掉其中的一些,,但是對于散熱這個問題,采用3D封裝依然需要重點考慮,。Ravi Mahajan表示,,目前英特爾已經(jīng)具有了一些重要的技術(shù)可以解決散熱問題。比如:通過更好的減少在底部裸片上的熱區(qū)和熱點,,也可以通過自己的單片分割技術(shù)來更好地解決散熱,。
關(guān)于小芯片互連技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)發(fā)展,Ravi Mahajan目前還未存在小芯片互連的標(biāo)準(zhǔn),,對此Babak Sabi表示,,在業(yè)界的確是要有一個整體的小芯片互連的標(biāo)準(zhǔn),這也是為什么英特爾在2016年推出了AIB高級互連總線技術(shù)的一個重要原因,,同時還有MDIO,。MDIO目前為止還沒有正式公布,但是整體來講的確所有標(biāo)準(zhǔn)是都必須要進(jìn)一步進(jìn)行統(tǒng)一,,并且建立起來,,只有在一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和小芯片互連的環(huán)境之下才能保持更高的帶寬,同時幫助我們進(jìn)一步滿足功耗上面的相關(guān)訴求,。
另外,,對于封裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化上,Ravi Mahajan表示,,有關(guān)整個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的建立,,現(xiàn)在已有大概有兩到三個機(jī)構(gòu)組織已經(jīng)開始進(jìn)行初期的接觸還有交流了,,但是還是在早期階段。Babak Sabi表示,,在標(biāo)準(zhǔn)化方面的英特爾一直以來持非常支持的態(tài)度的,,在未來不管我們是從哪一家廠商去購買芯片,然后再進(jìn)行組裝或者是裝配,,都會有標(biāo)準(zhǔn)化的接口,,還有標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。不論是是在橋凸本身,,在IO,,甚至像面板尺寸本身都可以做到標(biāo)準(zhǔn)化,就像是現(xiàn)在在整個硅片領(lǐng)域所做的是一樣的,,如果真的能夠建立起行業(yè)通用的標(biāo)準(zhǔn),,在未來經(jīng)濟(jì)成本也會進(jìn)一步獲得下降。