每一次科技的飞跃，都离不开芯片的支持。更准确地说，是芯片的多核设计和半导体工艺进步，让芯片自1986年起性能不断提升、功耗不断降低。但自2015年以来，芯片性能提升越来越难，关于摩尔定律放缓的讨论也日益增多。而在数据为中心时代的到来中，数据中心和AI对芯片提出了更高要求。
此时，先进封装技术获得了越来越多关注，并被寄希望于满足数据中心和AI需求，这是为什么？在很长一段时间里，芯片性能提升与功耗降低主要得益于工艺制成进步，但从16nm到7nm后，晶圆制造成本大幅上升。然而，以数据中心和AI为代表的应用对算力、功耗、内存带宽等有更高要求，无论是哪种类型的芯片，要实现每瓦更高性能并降低成本至关重要。
巨大的市场需求激发了行业寻求解决方案。在2011年，一家领先晶圆代工厂台积电宣布无预警进入封装领域，其封装技术涵盖2D和3D，不仅面向手机，也包括面向AI、服务器及网络。台积电既继续投入先进制造工艺，又迈向先进封装技术。另一家大型晶圆代工厂格罗方德（GF）虽然停止了7nm后续工作，但他们同样看到了未来先进封装技术将扮演的大角色。
GF平台首席技术专员John Pellerin表示，在大数据与认知计算时代下，对于高能效、高吞吐量互连能力有迫切需求，而这些正通过先进封装技术加速发展以满足人工智能所需。此外，即便提及先进封装技术，我们不能忽视英特尔。这与台积电以及GF专注提供晶圆代工服务不同的是，它是一家垂直集成IDM厂商，从晶体管再到系统层面的集成，使其在封裝技術方面拥有独到的优势。
英特尔集团副总裁兼封裝測試技術開發部總經理Babak Sabi表明，先進包裝技術正迎合多元化計算時代需要，並通過2D與3D包裝技術，可进一步提高芯片性能並降低功率消耗。他还指出，這種3D包裝技術绝不会限制於AI與大數據應用上，而會延伸至更多領域去推動新創意與可能性之開發。
為何這些技巧能夠滿足我們對於高速運算、高效能儲存體以及快速連接性挑戰呢？從現有的處理器設計來看，它們已經達到了物理極限，因此要想實現更多功能或提高速度，只有透過將更多小型化單元堆疊起來形成SoC（系統级整合），才能實現功能上的增加而非大小上的擴展。但隨著機能增長和體積擴張，這不僅增加了設計、測試甚至製造難度，更導致產品上市時間延長並增加成本。
因此，从纵深（3D）层面集成更多微处理单元实现性能提升成为了一条关键路径。不过，由于这仍然无法完全满足市场需求，所以提出三维（3D）微缩概念。2018年12月份，比爾·蓋茲公司首次展示了一种逻辑IC 3D堆叠结构——Foveros，将面积较小且功能较简单的小型IC垂直堆叠，可以显著提升功能并改善能源效率。此外，该方法可以直接将不同IP或不同的制程节点的小型IC组合起来，无需重新设计测试流程，大幅减少生产成本并加快产品发布速度。
Ravi Mahajan指出整个产业都在不断推动先進多核心微縮架構發展，以滿足對於帶寬、大容量儲存，以及高度可靠性的強烈需求。他還解釋了這些方向：第一種是使用裸露碎片進行垂直互聯；第二種是在未來隨著小尺寸晶圓使用頻繁時期，我們也希望能夠保證在小尺寸晶圓中的高帶寬；第三種則是全方位互聯，可以讓我們以前無法達到的三維堆疊效果得以實現。
為了建構一個緊密耦合作用的MCP架構，他們需要一些關鍵基礎技術解決帶寬問題、減少熱量以及I/O問題。他們除了Foveros之外，还有一系列其他创新性解决方案，如EMIB (嵌入式多管IC连接桥)、Co-EMIB (协同嵌入式多管IC连接桥)、ODI (全方位互联) 和 MDIO 技术等。
EMIB 提供自由之间两个栅极边缘进行通信的一块硅区域，同时利用2.5 D 和 Foveros 3 D 封装可以实现非常好的带宽表现，同时保持较低的功率消耗。
新的 Co-EMIB 技术则能够让两个或三个 Foveros 核心相互通信，就像一个单一 IC 一样具有非常好的带宽表现，同时保持非常低的地毯消耗。
为了进一步提高水平与垂直堆叠灵活性，他们需要 ODIA 这项关键基础设施，因为它存在于基板与 IC 之间，与顶部裸露碎片之间直接通过大的孔洞进行供电，这使得传输稳定，而且能够提供更强大的带宽同时减少基底 IC 中所需硅通道数量，为源端释放空间优化裸露碎片大小。这意味着顶部 IC 可以像 EMIA 技术一样水平地交流信息，同时也可以像 Foveia 技术那样通过硅通道交流信息。
基于 ODI，他们还分成了两种形式：一种用于单个 IC 的交换另一种用于交换复杂系统中的数十个独立部分。
最后还有 MDIO 是一种针对微处理器之间接口标准的一种改良版本，它比之前使用过 AIA 标准要好很多，因为它允许用户获取大量信息传输，在相同空间范围内进行操作。如果你想要了解这个世界，那就必须了解它们如何运作—MDIO 就是一个例子，其中我们可以看到即使最复杂的事情也有可能变得更加清晰，更易理解，并且易于管理。当我们谈论这种类型的问题时，我们正在谈论的是一个真正的人类创新故事，每个人都参与其中，每个人都受益匪浅。在这里，我们探索人类创造力如何超越现实界限，用简单工具构建复杂世界，有时候似乎有点神奇，但是实际上却充满智慧—这是人类探索宇宙的一个缩影。你是否已经准备好开始你的旅程吗？
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