目前，行業(yè)內(nèi)共有大約十幾家公司在追求被稱為“硅片直通孔(TSV)”或其它形式的3D封裝技術(shù)，并將其作為芯片間直接互連的下一個巨大飛躍，而IBM正是其中之一。4月下旬，一組半導(dǎo)體專家曾聚在一起，首次為TSV技術(shù)草擬行業(yè)發(fā)展藍(lán)圖，該小組希望正式的發(fā)展藍(lán)圖能夠在今年年底出爐。
3D封裝技術(shù)超越了目前廣為使用的系統(tǒng)級芯片(SoC)和系統(tǒng)級封裝(SiP)方法。使用該技術(shù)，原始硅裸片通過幾十微米寬的微小金屬填充孔相互槽嵌(slotinto)在一起，而無需采用基層介質(zhì)和導(dǎo)線。與目前封裝方式所能達(dá)到的水平相比，該技術(shù)能以低得多的功耗和更高數(shù)據(jù)速率連接多種不同器件。
“為連接這些微米級過孔，時下采用的毫米級導(dǎo)線需要成百倍地被細(xì)化。”芯片產(chǎn)業(yè)研發(fā)聯(lián)盟Sematech互連部門主管SitaramArkalgud表示，“最終目標(biāo)是找到一種方法將異類堆棧中的CMOS、生物微機電系統(tǒng)(bio-MEMS)，以及其它器件連接起來。為此，業(yè)界或許需要一個標(biāo)準(zhǔn)的3D連線協(xié)議來放置過孔。”Arkalgud將幫助起草3D芯片發(fā)展藍(lán)圖。
“這將為芯片產(chǎn)業(yè)開辟一片全新的天地?！盬eSRCH網(wǎng)站(由市場研究機構(gòu)VLSIResearch創(chuàng)辦)負(fù)責(zé)人DavidLammers表示。
攀登3D階梯
IBM將采用漸進(jìn)方式啟動3D封裝技術(shù)。除了功放，IBM還計劃采用該技術(shù)將一個微處理器與接地層連接，從而穩(wěn)定芯片上的功率分布，而這將需要100多個過孔來連接穩(wěn)壓器和其它無源器件。
IBM已經(jīng)完成了這樣一個設(shè)計原型，并預(yù)計此舉能將CPU功耗減少20%?！安贿^，我們還未決定將其插入產(chǎn)品計劃的哪個環(huán)節(jié)?！盜BM探索性研發(fā)小組高級研發(fā)經(jīng)理WilfriedHaensch表示。
最終目標(biāo)是采用數(shù)千個互連實現(xiàn)CPU和存儲器間的高帶寬連接。IBM已將其BlueGene超級計算機中使用的定制Power處理器改為TSV封裝。新的芯片將與緩存芯片直接匹配，目前，采用該技術(shù)的一個SRAM原型正在IBM的300mm生產(chǎn)線上利用65nm工藝技術(shù)進(jìn)行制造。
“我敢打賭，到2010年將出現(xiàn)采用該方法連接緩存的微處理器?！盠ammers指出，“我認(rèn)為，真正需要這種技術(shù)的，是那種超過10個內(nèi)核的處理器場合。在這種情況下，處理器和存儲器間的帶寬確實是個問題。”
在英特爾和AMD間正在進(jìn)行的博弈中，該新技術(shù)將成為一個重要籌碼。雖然AMD與IBM合作開發(fā)工藝技術(shù)，但AMD可能需要向IBM申請這種封裝技術(shù)的特別使用許可——這也許會發(fā)生在32nm時代，Lammers介紹。
英特爾也在開發(fā)TSV技術(shù)。英特爾計劃在未來的萬億赫茲研究型處理器中采用這種技術(shù)，該公司研發(fā)部負(fù)責(zé)人JustinRattner在去年的英特爾開發(fā)者論壇上曾如此表示。
TSV可把芯片上數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)木嚯x縮短1,000倍，并使每個器件的互連性增加100倍，IBM聲稱?！斑@一突破是IBM十多年的研究結(jié)晶?！?strong>IBM半導(dǎo)體研發(fā)中心副總裁LisaSu表示。
芯片制造商的3D互連研究歷時多年，但截至目前，該技術(shù)仍被認(rèn)為是一種昂貴的、針對特定小應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)。工程師一直在研究通孔、晶圓級邦定，以及其它替代技術(shù)。由于眾多專家相信2009年將出現(xiàn)一場互連危機，所以對3D互連和封裝的需求已變得日益迫切。這場危機的根源在于：隨著芯片工藝節(jié)點的縮小，芯片設(shè)計中鋁或銅導(dǎo)線變得越來越細(xì)，從而會導(dǎo)致潛在的時序延遲及多余的銅阻抗。
下載文檔北京2022年10月18日 /美通社/ -- 10月14日，國際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布《2022Q2中國軟件定義存儲及超融合市場研究報告》，報告顯示：2022年上半年浪潮超融合銷售額同比增長59.4%，近5倍于...
關(guān)鍵字： IDC BSP 數(shù)字化 數(shù)據(jù)中心東京2022年10月18日 /美通社/ -- NIPPON EXPRESS HOLDINGS株式會社(NIPPON EXPRESS HOLDINGS, INC.)旗下集團(tuán)公司上海通運國際物流有限公司(Nipp...
關(guān)鍵字： 溫控 精密儀器 半導(dǎo)體制造 BSP
