Intel公布三大全新封裝技術(shù):未來CPU就長這樣
Intel 去年提出了全新的六大戰(zhàn)略支柱,其中封裝(Package)也占據(jù)很重要的一個(gè)位置。多數(shù)人平常更可能更在意 xxnm 工藝,對于封裝知之甚少或者不太在意。
事實(shí)上,隨著半導(dǎo)體工藝的日益復(fù)雜,傳統(tǒng)單芯片封裝已經(jīng)漸漸不合時(shí)宜,性能、功耗、成本越來越不成比例,尤其是對于高性能芯片來說。
AMD 剛發(fā)布的第三代銳龍以及即將發(fā)布的第二代霄龍,就是這種變化的一個(gè)典型代表,都用了 chiplet 小芯片設(shè)計(jì),將原本一個(gè)單獨(dú)的大芯片拆分開來,不同模塊做成不同的小芯片,再整合到一起。
Intel 也陸續(xù)推出了 EMIB 2.5D、Foveros 3D 封裝技術(shù),前者的代表是去年集成了 Vega GPU 核心的 Kaby Lake-G,后者則會在今年底有 Lakefiled,融合 10nm、22nm。
昨日,Intel 又公布了三項(xiàng)全新的封裝技術(shù) Co-EMIB、ODI、MDIO,基本原則都是使用***工藝制作不同 IP 模塊,然后借助不同的封裝方式、高帶寬低延遲的通信渠道,整合在一塊芯片上,構(gòu)成一個(gè)異構(gòu)計(jì)算平臺。
在現(xiàn)場,Intel 還拿出了幾顆概念性的樣品,可以看出在一塊基板上都有多達(dá) 9 個(gè)裸片(Die),且大小、功能各異,整合方式也不一樣。
Co-EMIB 簡單說是 EMIB、Foveros 的綜合體,可以將多個(gè) 3D Foveros 芯片互連在一起,制造更大的芯片。
Intel 介紹的一個(gè)示例就包含四個(gè) Foveros 堆棧,每一個(gè)都有八個(gè)小的計(jì)算芯片,通過 TSV 硅通孔與基底裸片相連,同時(shí)每個(gè) Foveros 堆棧通過 Co-EMIB 連接兩個(gè)相鄰的堆棧,HBM 顯存和收發(fā)器也是通過 Co-EMIB 組織在一起。
ODI 更注重互連技術(shù),其全程就是“Omni-Directional Interconnect”,Omni-Path 正是 Intel 用在數(shù)據(jù)中心里的一種高效互連方式。
一如其名字中 Directional (方向性)所代表的,ODI 既可以水平互連,也可以垂直互連,而且通孔更大,所以帶寬高于傳統(tǒng) TSV,電阻和延遲則更低,此外電流還可以直接從封裝基底供給到裸片。
它所需要的垂直通孔通道數(shù)量也少于傳統(tǒng) TSV,因此可以減小裸片面積,可容納更多晶體管和更高性能。
MDIO 意思是 Multi-Die IO,也就是多裸片輸入輸出,是 AIB (高級互連總線)的進(jìn)化版,為 EMIB 提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的 SiP PHY 級接口,可互連多個(gè) chiplet。
針腳帶寬從 2Gbps 提高到 5.4Gbps,IO 電壓從 0.9V 降低至 0.5V,并且號稱比臺積電最近宣布的 LIPNCON 高級的多。