Intel推出新芯片封装技术:Co-EMIB、ODI、MDIO
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英特尔于2019年7月9日SEMICON West会议上展示了新封装技术,包括崁入式多芯片互连桥
接(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge, EMIB)和Foveros结合的新用途、以及全
新的全方向互连(Omni-Directional Interconnect, ODI)技术。
封装技术是允许多个制程共同参与于各种计算引擎当中,尽管其性能参数类似单个芯片,
但该平台却可以超越其尺寸的限制。因此,英特尔的产品涵盖了2D和3D的方式。
英特尔在SEMICON West公布的三种新技术,包括:
Co-EMIB:结合2D和3D堆叠技术,可能会首次用作连接Aurora超级计算机中CPU和GPU核心
的方式。利用高密度互连技术将EMIB和Foveros结合,实现低功耗的高频宽,以及更好的
I / O密度。Co-EMIB允许两个或更多个Foveros元件互连,而基本上具备的是单个芯片的
性能。除此之外,亦可连结极低功耗的内存。
ODI:是一种70mm厚的垂直链路,用于为芯片供电。透过全方向互连的技术,使得顶部的
芯片可以如同EMIB一般,与其他小芯片水平通讯,甚至还可以与下方基板中的硅通孔
(through-silicon vias, TSVs),用类似Foveros的方式进行垂直通讯。ODI的垂直通孔比
传统TSV大的多,如此一来,电阻将会更低。在提供更强的电力传输时,亦减少了基板晶
片所需的TSV数量,间接释放更多的面积,优化芯片的尺寸。
MDIO(Management Data Input/Output):是下一代英特尔的先进接口总线(AIB),用于
堆叠小芯片的物理接口。建构在英特尔的先进接口总线(Advanced Interface Bus,
AIB)端口物理层(Port Physical Layer, PHY)上的技术,MDIO透过芯片级知识产权数据库
设计出的模块化方法,使其能够提供更高的功效,而且是AIB提供的网络传输速度(pin
speed)和频宽密度(bandwidth density)两倍多。
英特尔已经出货多达100万个CPU / GPU整合模块,采用EMIB技术于Stratix X FPGA和
Kaby Lake G。明年(2020)将推出Lakefield,预计将成为首款使用Foveros整合芯片的笔
记型电脑。
英特尔表示,未来会遇到几个障碍。首先在20-35mm之间,必须克服从焊接过渡到非焊接
互连;还有目前某些芯片堆叠的产量低至20%,这是一个更大的挑战。所以,英特尔为其
自主开发的芯片测试仪设计了一个新模块,可以使单芯片更确定在模块中的性能,使8晶
片堆叠的产量超过70%。