半个世纪以来,半导体行业一直在魔鬼般的摩尔定律的指导下飞速前进


[IT搜购网 原创] 2019-01-23 09:48:52 编辑:
半个世纪以来,半导体行业一直在魔鬼般的摩尔定律的指导下飞速前进,工艺、架构、技术不断翻新,但任何事情都有个变化的过程。近年来,整个半导体行业明显感觉吃力了很多,很多老路已经行不通或者跑不快了,要想继续前行,必须拓展新思路、新方向。

  比如说处理器芯片封装,以往大家都是习惯于在一个平面上摊大饼。随着集成模块的多样化、工艺技术的复杂化,这种传统方式越来越难以为继,跳出来走向3D立体的世界也就成了必然。

  其实对于3D堆叠式芯片设计,大家应该并不陌生,很多芯片领域都已经做过尝试,有的还发展得极为成熟。最典型的就是NAND闪存,3D堆叠式封装已经做到了惊人的96层,未来还会继续加高,无论容量还是成本都可以更加随心所欲,不受限制。

  不过在最核心的CPU处理器方面,受制于各种因素,封装方式一直都没有太大突破,变来变去也都是在一块平面基板上做文章,或者是单芯片,或者是多芯片整合。

  最近,Intel提出了革命性的Foveros 3D立体芯片封装技术,首次为CPU处理器引入了3D堆叠式设计,堪称产品创新的催化剂,或将成为CPU处理器历史上一个重要的转折点。

  Intel Foveros 3D封装技术带来了3D堆叠的显著优势,可实现逻辑对逻辑(logic-on-logic)的集成,为芯片设计提供极大的灵活性。

  它允许在新的设备外形中“混搭”(mix and match)不同工艺、架构、用途的技术IP模块、各种内存和I/O元件,使得产品能够分解成更小的组合,同时将之前分散、独立的不同模块结合为一体,以满足不同应用、功耗范围、外形尺寸的设计需求,以更低的成本实现更高的或者更适宜的性能。

  其实在此之前,Intel曾经应用过一种2D集成技术“EMIB”(嵌入式多芯片互连桥接),把不同工艺、功能的IP模块整合到单一封装中,相比传统2D单片设计更有利于提高良品率、提升整体性能、降低成本、加快产品上市速度,典型产品代表就是集成了Intel八代酷睿CPU、AMD Vega GPU图形核心的Kaby Lake-G系列。

  Foveros则进化到了3D集成,延续2D集成各种优势的同时,加上全新水平的集成密度和灵活性,首次让逻辑芯片可以堆叠在一起,彻底颠覆并重新构建了系统芯片架构。

 
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