芯片精密雕刻背后数据中心与AI的先进封装秘密

芯片是怎么生产的?这不仅关乎摩尔定律,还关系到数据中心和人工智能(AI)的未来。随着技术的飞速发展,单纯依靠半导体工艺进步来提升性能已经不再足够。于是,先进封装技术成为了解决方案的新焦点。

2015年之后,摩尔定律开始放缓,而数据中心和AI对芯片性能、功耗以及内存带宽提出了更高要求。这就促使了行业巨头们寻求新的路径来满足这些需求,比如台积电宣布进入封装领域,其2D和3D封装技术涵盖了从手机到服务器的大多数应用场景。格罗方德虽然暂时停止了7nm工艺,但他们也看到了先进封装技术在未来的重要性。

英特尔作为垂直集成的IDM厂商,在封装技术上拥有独到的优势。公司集团副总裁兼封装测试技术开发部门总经理Babak Sabi表示,先进封装技术正迎合多元化计算时代,它通过2D、3D等多种方式可以进一步提升芯片性能并降低功耗。而院士兼技术开发部联合总监Ravi Mahajan则强调,AI和大数据是所有驱动力中最重要的两个,并且3D封装绝不会限制于这些领域。

那么,这些先进封装技术又是如何满足更高性能需求呢?它们提供了一种在水平层面集成更多芯片以提升性能,同时还有可能通过堆叠裸片实现垂直互连,从而进一步提高功能和效率。此外,这些微缩方向还包括横向互连全局连接,以及全方位互连,以实现更高带宽、高密度堆叠以及灵活性。

英特尔拥有的EMIB、Co-EMIB、ODI、MDIO等关键基础技术解决了带宽、功耗以及I/O的问题,其中ODI尤其重要,因为它允许基板与顶部裸片直接进行垂直通孔供电,有助于减少硅通孔数量,并优化裸片尺寸。此外,MDIO是一种针脚接口(接口) 技术,可以在小连接面积内实现更高数据带宽。

然而,对于是否采用3D封裝技術,也有诸多考量。在系统层面有约束条件或者限制时,可以选择3D;如果现有架构特别适合使用3D,则可以考虑。但对于大数据和AI来说,即便能提供定制化支持,但复杂性的挑战仍然存在,不同架构需要不同的“积木块”,而且散热问题也是必须要解决的一个难题。

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