每一次科技的进步，都少不了芯片支撑。更准确的说，是芯片的多核设计以及半导体工艺的进步，让芯片在1986年后性能不断提升同时功耗不断降低。但2015年之后，芯片性能的提升越来越难，关于摩尔定律放缓的讨论也越来越多。而以数据为中心的时代正在到来，数据中心和AI对芯片的要求越来越高。
此时，先进封装技术受到了越来越多的关注，并被寄希望于满足数据中心和AI的需求，这是为什么？
为什么先进封装技术受到关注？
在很长一段时间内，芯片性能的提升和功耗的降低在很大程度上得益于工艺制成的一系列突破，但从16nm到7nm，芯片制造成本在大幅提高。然而，以数据中心和AI为代表的大型计算应用对芯片算力、功耗、内存带宽都有更高要求，无论是哪种类型的心脏部件——处理器或显卡，其实现每瓦更高性能以及更低成本都至关重要。
巨大的市场需求刺激了业界寻求解决方案之需，而台积电毫无预兆地宣布进入封装领域，其2D及3D封装技术涵盖面广泛，从手机到服务器再到网络设备皆可应用。台积电不仅投入制造新工艺，还致力于先进封装技术，同时格罗方德（GF）虽然暂时停止了7nm工艺开发，但他们也看到了未来先进封装技术将扮演怎样的角色。在人工智能与大数据时代，一些专家指出，先进封装已经开始发挥比以往更多作用。
不过提起先进封装，我们不能忽视英特尔公司，它不同于其他晶圆代工厂，更是一个垂直整合企业，从晶体管再到整个系统层面的集成能力，使其拥有独特优势。
英特尔集团副总裁兼包容测试部门总经理Babak Sabi表示，“通过2D、3D等多种方式，可以进一步提升性能并减少能耗。”而英特尔院士兼技术开发联合总监Ravi Mahajan则强调，“尽管推动力的来源众多，但最关键的是AI与大数据。”他还指出“三维堆叠不会限制其应用范围，只会根据需要进行平衡。”
那么如何通过这些先进技巧满足日益增长的人类对极端表现所需？
首先，在现代微电子产业中，由于功能增强与尺寸压缩之间存在矛盾，每次尝试去集成更多功能都会导致设计复杂性增加。此外，大规模集成可能导致生产效率下降甚至产品上市延迟。而从物理接口角度看，将更多核心组件紧密排列可以最大化利用空间效率。
为了应对这一挑战，我们引入了水平(2D)及垂直(3D)两种不同的策略。一方面，我们通过水平连接（如EMIB）使得两个或更多单元能够直接通信；另一方面，则依赖垂直互连，如Foveros 3.0，该方法允许小型裸露核心与主板之间建立直接联系，无需传统硅通道即可享受高速且节能交流。
具体而言，当我们谈及MDIO这项针对于接口连接优化的小革命，或许就要感谢它提供了一种既支持高速又适合紧凑空间使用的小型交换站。这不仅意味着我们可以跨过旧有的AIB局限性，更深一步探索如何将单一晶体管级别上的速度优势扩展至整个系统中。
然而，即便如此，对未来发展仍有一些疑问。例如，在何情况下采用3D堆叠，以及如何平衡不同结构间相互影响的问题仍然未得到明确解答。不过，就目前来说，这一切似乎正逐渐向前迈步，为那些渴望超级计算、大规模云服务乃至神经网络训练等诸多行业打造出新的可能性。
当然，不同场景下的选择还是非常复杂，比如散热问题尤其值得注意，因为当你决定把一个小核心搭载另一个上面时，你实际上是在创造一个全新的热点区域。如果没有有效的手段去控制这个热量，那么你的设计就会因为无法承受温度负荷而崩溃。
最后，要让这些梦想成为现实，还必须克服一些固有挑战，比如串扰、应力以及良率问题。但愿这种努力能够帮助我们走向一个更加智能、高效且充满创新精神的地球。
