在科技的高速发展中,芯片扮演着不可或缺的角色。尤其是在2015年之后,随着摩尔定律放缓和数据中心、人工智能(AI)等新兴应用对芯片性能、功耗、内存带宽要求不断提升时,先进封装技术成为了行业关注的焦点。这是为什么?
过去,由于半导体制造工艺的进步,大幅度提高了芯片性能并降低了功耗。但从16nm到7nm,每次缩小一个节点,其成本却大幅增加。为满足更高算力需求,无论是哪种类型的芯片,都需要实现每瓦更高性能以及更低成本。
巨大的市场需求促使业界寻找解决方案。在此背景下,一些晶圆代工厂开始投入先进封装技术,如台积电宣布进入封装领域,并推出了2D和3D封装技术。此外,英特尔作为IDM厂商,在垂直集成方面有独特优势,他们通过Foveros技术实现了逻辑芯片3D堆叠封装方案,可以直接将不同IP、不同工艺的小芯片堆叠起来,不仅提升功能和性能,而且减少了重新设计和测试时间,加速产品上市。
未来,对于构建高密度多核心处理器(MCP),关键的是要解决带宽、功耗以及I/O问题。英特尔除了Foveros外,还拥有EMIB、Co-EMIB、ODI及MDIO等多种关键基础技术,这些都能提供自由互连性、高带宽、高效能连接模拟器内存与其他模块,同时还能够提供稳定的电力传输,以便实现更高带宽和更低时延。
然而,将3D封装普及化存在挑战,比如散热问题,以及串扰应力良率等问题。不过,这些挑战并非无法克服,而是需要精准调优顶层底层裸片,并考虑到复杂因素才能成功实施。而对于定制化需求,更倾向于使用2D或者2.5D封装方案,因为它们相比之下更加简单可控。
总结来说,先进封装技术受到了数据中心与AI行业高度关注,是因为它可以极大地提高计算能力,同时降低能源消耗,为这些新的应用场景提供必要支撑。随着未来科技发展,这一趋势将继续加深,我们期待看到更多创新性的解决方案以满足不断增长的数据处理需求。