異構計算正大行其道,更多不同類型的芯片需被集成在一起,而依靠縮小線寬的辦法已經無法同時滿足性能、功耗、面積以及信號傳輸速度等多方面的要求。在此情況下,越來越多的廠商開始把注意力放在系統集成層面,通過封裝技術尋求突破,3D封裝已成為主流半導體晶圓制造廠商重點發展和推廣的技術。
雖然臺積電、三星、英特爾等大廠不遺余力推廣,但3D封裝的一匹“黑馬”卻開始一騎絕塵。
據快科技報道,在ISSCC 2020會議上,法國公司CEA-Leti發表一篇論文,介紹他們使用3D堆棧、有源中介層等技術制造的96核芯片。根據他們的論文,96核芯片有6組CPU單元組成,每組有16個核心,不過Leti沒提到CPU內核使用ARM、RISC-V還是其他架構,但使用的是28nm FD-SOI工藝。
Leti的6組CPU核心使用3D堆棧技術面對面配置,通過20um微凸點連接到有源中介層上,后者又是通過65nm工藝制造的TSV(硅通孔)技術連接,實現了65nm和28nm合體。在這個96核芯片上,除了CPU及TSV、中介層之外,還集成3D插件、內存、I/O主控及物理層等。這款96核芯片集成了大量不同工藝、不同用途的核心,電壓管理、I/O等外圍單元也集成進來了,實現了異構芯片的一次重要突破。
通過靈活高效、可擴展的緩存一致性架構,這個芯片最終可能擴展到512核,在高性能計算等領域有望得到推廣應用。
值得一提的是,在ISSCC 2020上,英特爾也介紹了10nm與22FFL混合封裝的Lakefield處理器,采用的是英特爾的Foveros 3D封裝技術,封裝尺寸為12 X 12 X 1毫米。Lakefield作為英特爾首款采用了Foveros技術的產品,能夠在指甲大小的封裝中取得性能、能效的優化平衡。
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