每一次科技的飞跃,都离不开芯片的无形助力。从1986年之后,多核设计和半导体工艺的进步,使得芯片性能持续提升、功耗不断降低。但自2015年起,摩尔定律放缓之声日渐响起,而数据中心与AI时代的到来,对芯片提出了更高要求。
此时,先进封装技术如同一盏指路明灯,为满足数据中心与AI需求而被关注。那么,是什么原因让先进封装技术成为焦点呢?
首先,在摩尔定律无法再提供效率提升的情况下,封装技术成为了提高芯片性能、降低成本的关键途径。台积电在2011年突然宣布进入封装领域,其2D和3D封装技术涵盖了手机乃至服务器和网络等各个层面。而格罗方德虽然暂停7nm工艺,但也看到了先进封装技术未来的重要性。
人工智能对高能效、高吞吐量互连有着极高要求,这正是先进封装技术加速发展所需满足的一大需求。在英特尔,一位集团副总裁兼封装测试技术开发部门总经理表示,该公司通过2D、3D等多种方式提升芯片性能并减少功耗,以应对多元化计算时代挑战。
然而,如何通过先进封装实现更高性能?答案在于水平(2D)以及垂直(3D)堆叠。在2018年12月,英特尔首次展示了逻辑芯片3D堆叠方案——Foveros,可以将不同功能的小型晶体管垂直堆叠,从而实现功能与性能的大幅度提升。此外,还有EMIB、Co-EMIB、ODI及MDIO等关键基础技术解决带宽、功耗及I/O问题。
但使用3D封裝技術是否能滿足大數據與人工智慧對於定制化需求?英特爾技術專家指出,這種技術可以滿足不同架構需求,並且存在不同的「積木塊」以應對不同架構堆疊需要。此外,由於三維包裝帶來散熱問題,因此需要解決這些問題才能實現商用。
總之,在今日科技高速發展中,不仅晶圆制造业仍然是推动创新火车轮子的驱动力,更为重要的是该行业必须不断探索新颖的解决方案以应对前所未有的挑战。