在8月下旬于美國矽谷舉行的年度Hot Chips大會上,Intel與Xilinx分享了晶片堆疊技術(shù)的最新進展.美國的一項研究專案旨在培育一個能以隨插即用的「小晶片(chiplet)」來設(shè)計半導(dǎo)體的生態(tài)系統(tǒng);而在此同時,英特爾(Intel)和賽靈思(Xilinx)等廠商則是使用專有封裝技術(shù),來讓自己的FPGA產(chǎn)品與競爭產(chǎn)品有所差異化。
在未來八個月,美國國防部高等研究計畫署(DARPA)的「CHIPS」(Common Heterogeneous Integration and Intellectual Property Reuse Strategies)專案,期望能定義與測試開放晶片介面(open chip interfaces),并在三年內(nèi)讓許多公司運用該連結(jié)介面來打造各種復(fù)雜的零組件。
英特爾已經(jīng)參與此項專案,其他廠商預(yù)計也會馬上跟進;這位x86架構(gòu)的巨擘正在內(nèi)部爭論是否要公開部份的嵌入式多晶片互連橋接技術(shù)(embedded multi-die interconnect bridge,EMIB),而在8月下旬于美國矽谷舉行的年度Hot Chips大會上,英特爾公布了目前EMIB技術(shù)的大部分細節(jié)。
有機基板(organic substrate)的多晶片模組(MCM)已經(jīng)行之有年,除了相對較低密度的問題,有些供應(yīng)商正在想辦法降低成本。臺積電率先推出了一種扇出型(fan out)晶圓級封裝,用來封裝蘋果(Apple)最新iPhone手機中的應(yīng)用處理器及其記憶體,該技術(shù)提供比多晶片模組技術(shù)更大的密度,但用來連結(jié)處理器仍不夠力。
如同微軟,AMD的Epyc伺服器處理器不考慮采用相對昂貴的2.5D 堆疊技術(shù),此處理器是由有機基板上的四顆裸晶(die)所組成。在Hot Chip大會上介紹該晶片的AMD代表Kevin Lepa表示:「較傳統(tǒng)的多晶片模組是較為人知的技術(shù),成本更低…某些方面(效能)會有所犧牲,但我們認為這是可以接受的。」
一些人希望DARPA的研發(fā)專案能盡速解決復(fù)雜的技術(shù)與商業(yè)瓶頸,Xilinx的一位資深架構(gòu)師即表示:「我們希望小晶片能變成更像是IP?!?/p>
在2014年,英特爾首先將其EMIB技術(shù)形容為功能媲美2.5D堆疊技術(shù)、但成本更低的方案,某部分是因為它只使用一部份的矽中介層(silicon-interposer)來連接任何尺寸的裸晶兩端。 Altera在被英特爾并購前嘗試過該技術(shù),其現(xiàn)在出貨的高階Stratix FPGA使用EMIB來連結(jié)DRAM堆疊與收發(fā)器。
EMIB介面與CCIX進展
在Hot Chips大會上,英特爾介紹了兩種采用EMIB技術(shù)的介面,其一名為UIB,是以一種若非Samsung就是SK Hynix使用的DRAM堆疊Jedec連結(jié)標準為基礎(chǔ);另外一個稱作AIB,是英特爾為收發(fā)器開發(fā)的專有介面,之后廣泛應(yīng)用于類比、RF與其他元件。
英特爾與Xilinx都提到了設(shè)計模組化晶片時所面臨的一些挑戰(zhàn)。 CoWoS制程要求晶片的最大接面溫度維持在攝氏95度以下;Singh提到,DRAM堆疊每減少一層,溫度大約會提高兩度;Shumarayev則表示,英特爾要求晶片供應(yīng)商為堆疊出貨的裸晶都是KGD (known good die),因為封裝壞晶粒的成本問題一直是多晶片封裝市場的困擾。
編譯:W. Lin;責(zé)編:Judith Cheng
參考原文:Hot Chips Spotlights Chip Stacks,by Rick Merritt
(文章來源:EET 電子工程專輯 )
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標簽:   晶片 EMIB CCIX