摘要:GPU系统上的AI应用程序在过去10年中随着单芯片推理性能的增加而爆炸了1000倍。需要数以万计的数据中心连接的GPU来训练和推断最先进的生成AI模型。每一代的带宽密度需求增加了2倍。在这些系统的核心,处理器和交换机的核心中被用作2.5D和3D配置中的多个模具。在系统中这些模具之间的超高效互连需要支持整体系统带宽。此谈话将从电路,包装,电源输送和靶向能量效率的热管理范围<100fj/b和带宽密度> 10TBPS/mm的角度来研究最新的当前和未来电气和未来电气和光学芯片到芯片通信。
摘要:芯片被视为克服摩尔定律放缓和优化集成电路设计超越单芯片物理边界的战略选择。业界已报道了使用芯片和先进封装解决方案进行有效系统设计的几个例子。这些设计为方法和工具提供了巨大的机遇,但也带来了挑战。添加多芯片选项大大增加了设计空间,必须开发新的分区和评估工具。EDA 行业已经为设计师提供了部分集成的解决方案,但还需要做更多的工作来提供无缝的环境。那么基于芯片的设计是否是我们对集成系统设计的一次革命?多芯片模块在 20 世纪 80 年代甚至更早的时候就引起了业界和学术界的关注。然而,在那个时期诞生的几家初创公司没有留下任何重大遗产就倒闭了。与多芯片模块相比,基于芯片的设计是一种渐进式创新吗?与过去相比,现在哪些机会引人注目?基于芯片的设计是否会产生专门从事这项技术的新公司,这些公司将提供类似于我们在代工厂看到的技术服务? EDA 行业在促进生态系统方面将发挥什么作用?
摘要:GPU系统上的AI应用程序在过去10年中随着单芯片推理性能的增加而爆炸了1000倍。需要数以万计的数据中心连接的GPU来训练和推断最先进的生成AI模型。每一代的带宽密度需求增加了2倍。在这些系统的核心,处理器和交换机的核心中被用作2.5D和3D配置中的多个模具。在系统中这些模具之间的超高效互连需要支持整体系统带宽。此谈话将从电路,包装,电源输送和靶向能量效率的热管理范围<100fj/b和带宽密度> 10TBPS/mm的角度来研究最新的当前和未来电气和未来电气和光学芯片到芯片通信。
用于花栗鼠和3D的高级铸造包装技术可以启动一个新时代 - 从CMOS到CSYS(互补系统,SOC和Chiplets集成)的过渡,用于更多Moore的Moore和更多的Moore Systems
一种有前途的方法来提高今天和明天的高度复杂系统的产量,就是将系统分配到“ chiplets” [1]中。将集成这些芯片以形成整体系统。取决于物理配置,存在两种类型的chiplet集成:2.5-d interposer和3D堆叠。2.5-D集成已成为一种吸引人的选择,因为它允许在具有不同技术节点(异质集成)的插入器上集成多个现成的芯片或智力属性(IPS)。在2.5-D中,芯片在插头包装的顶部并排放置,如图1(a)所示。此外,它们是通过被动间插座底物上的重新分布层(RDL)连接的,该金属层在chiplet之间提供侧向连接,并从外部源分布功率。常见的插入器包装材料是硅,有机和玻璃。
来源:J. Falck、C. Felgemacher、A. Rojko、M. Liserre 和 P. Zacharias,《电力电子系统的可靠性:行业视角》,载于《IEEE 工业电子杂志》,第 12 卷。第 12 期。第 2 页。第 24-35 页,2018 年 6 月。
摘要 - 与硅相比,与2.5D异质整合的令人信服的选择已成为令人信服的选择。它允许以低成本直接安装在顶部的嵌入式模具与传统的翻转芯片模具之间的3D堆叠配置。此外,玻璃中的互连螺距和通过玻璃(TGV)直径与硅中的对应物相当。在这项研究中,我们研究了玻璃间插座提供的3D堆叠的功率,性能,面积(PPA),信号完整性(SI)和功率完整性(PI)优势(PI)优点。我们的研究采用了chiplet/封装共同设计方法,从RISC-V chiplets的RTL描述到最终的图形数据系统(GDS)布局,利用TSMC 28NM用于chiplets和Georgia Tech的Interposer的Georgia Tech的3D玻璃包装。与硅相比,玻璃插入器的面积降低了2.6倍,电线长度降低了21倍,全芯片功耗降低了17.72%,信号完整性增加了64.7%,功率完整性提高了10倍,热量增加了35%。此外,我们通过3D硅技术提供了详细的比较分析。它不仅突出了玻璃插入器的竞争优势,而且还为每个设计的潜在局限性和优化机会提供了重要的见解。
i ntroduction c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c hiplet c。微处理器,例如AMD的EPYC [1-3]和Intel的湖泊场[4-6]和FPGA(可编程的门阵列),例如Xilinx的Virtex [14],具有大量的Chiplet Design和Chiplet Design和杂物整合包装。chiplets之间的一种层状(横向)通信(互连)是桥梁[17,33-42]杂交粘合物已引起了很多关注[17,43-87],因为索尼(Sony 2016年传感器和其他基于图像的设备[45,46]。在这项研究中,将提出chiplet设计和异质整合包装以及混合键合的最新和前景。固定在有机包装底物和环氧造型化合物(EMC)的刚性桥梁和富裕的桥梁。系统 - 芯片(SOC)将首先提到。
处理器和记忆的组合已经存在了多年,最终以高端处理器和高带宽记忆(HBM)达到最终,以解决一个快速增长的人工智能市场(AI)算法培训。现在,将模具功能的功能分区分为chiplets正在使人们对未来的设计产生更广泛,更有效的影响。chiplet方法允许产品性能提高以在仍然令人信服的成本点继续进行。总硅成本可以降低,这是由于较小的芯片的产量更好,并且有机会使用硅工艺节点的混合物来进一步优化硅的成本。用于异质和chiplet方法的集成电路(IC)包装更昂贵,但是包装成本的上升被硅的总支出减少和有利的上市优势所抵消。
摘要在这项研究中,研究了用于chiplets的高密度有机杂交底物异质整合。重点放在与互连层的杂种底物的设计,材料,过程,制造和表征上。进行了非线性有限元分析,以显示填充有互连层导电糊的VIA处的应力状态。关键词chiplets,异源整合,杂交底物,互连层,扇出面板级芯片last I.对2.1D IC积分的简介,具有细金属线宽度(L)和间距(S)的薄膜层(无芯底物)在堆积包装基板的顶层上制造,并成为混合基板[1-5]。在这种情况下,杂交底物的屈服损失,尤其是精细的金属L/S无烷基底物很难控制,并且可能非常大。为2.3D IC积分,精细的金属L/S底物(或插头)和堆积包底物是分别制造的[6-15]。之后,细金属L/S底物和堆积封装基板通过焊接接头互连为混合基板,并通过底漆增强。在这种情况下,杂交底物的屈服损失,尤其是精细的金属L/S无烷基底物更易于控制和较小。在这项研究中,精细的金属L/S底物和堆积封装基板或高密度互连(HDI)也被单独制造,然后通过互连层组合。这与2.3d IC集成非常相似,除了焊接接头和底部填充,被取消,这些焊接被互连层取代。互连层约为60μm,由填充有导电糊的预处理和VIA(底部为100μm直径为100μm,直径为80μm),并且处于β级。精细的金属L/S无烷基基材(37μm厚度)是由PID(可令人刺激的介电),LDI(激光直接成像)和PVD(物理蒸气沉积),Photoresist和LDI,LDI,LDI,