逻辑的未来取决于异构设计和集成

物联网(IoT)、大数据和人工智能对性能、功率、面积成本和上市时间(PPACt)提出了新的要求,超出了经典摩尔定律的范围。这促使应用软件公司将各种方法结合起来,称之为“新剧本”。该剧本的一个关键支柱是先进的封装,这是异质设计和集成,可以是类似或不同的芯片的广泛阵列。设计人员现在可以集成各种节点和晶圆大小的CMOS芯片与其他功能,包括功率、射频和光子学。他们可以结合来自不同idm和铸造厂的硅,以创建异构芯片、子系统或高度集成的系统。简而言之,这是为了实现芯片PPACt的设计和制造灵活性的新水平。

最近,我的几个同事发了一个帖子博客关于最近在旧金山举行的IEEE国际电子设备会议(IEDM)上举行的一个杰出的小组讨论。题目是《逻辑的未来:EUV在这里,现在是什么?》这个小组是由我的同事主持的Regina释放并邀请了来自Facebook、IBM Research、英特尔、斯坦福大学和台积电的专家。我将强调小组成员在异质设计和先进包装方面的观点,并分享一些Applied在这一领域所做的创新工作,以帮助实现逻辑在未来十年的进步。

小组成员讨论了可以从先进封装中受益的两个大趋势:云计算和5G。超大规模计算架构师正在寻找新的方法,以在恒定或较低的功耗下实现更高的性能。5G基础设施和设备设计师还优先考虑信号完整性、形状因素、散热和成本。

异质设计和先进的封装提供了超越2D缩放的新方法,以实现工程师们希望实现的优化。不需要前沿节点的功能系统块可以在后节点几何形状上组装,潜在地重用现有的逻辑设计。这可以降低硅成本,缩短设计时间,加速生产和上市时间,这是在有前景的新市场建立领导地位的关键好处。此外,先进的封装可以用来缩短芯片互连和减少寄生,从而显著提高数据速率和整体性能。

英特尔过程与产品集成技术开发组高级首席工程师兼总监Ramune Nagisetty在座谈会上表示:“我非常相信先进的封装技术将推动摩尔定律的发展。“未来的方向是通过先进的封装和可互操作芯片大规模专业化。我预计行业规模的生态系统将围绕芯片库的概念发展,例如,在高速内核中,您可以将旧的技术节点替换为新的技术节点。然后,您可以混合使用专门的节点来实现特定的功能,如电源交付、内存或特定类型的加速器(如gpu)。这基本上是将高分辨率fab技术引入先进封装领域。”

188金宝搏备用网址新加坡的应用材料先进封装开发中心是世界上最先进的晶圆级封装实验室之一。

为此,应用材料公司在新加坡188金宝搏备用网址的先进封装开发中心正在推动行业在异质集成方面取得突破。该设备是世界上最先进的晶圆级封装实验室之一。在这里,我们与行业合作伙伴共同研究和开发先进的包装设备、工艺和设备结构,在一个17300平方英尺的10级洁净室中,拥有完整的晶圆级包装设备生产线。候选包经过设计、建模、模拟、制作和全面测试,以开发满足新兴行业需求的启用流程技术。

通过与合作伙伴的合作,我们专注于开发晶圆级系统和工艺技术解决方案,以实现异构封装集成的未来路线图。我们通过实现异质集成的基本“构建块”来实现这一目标,即高级凹凸和微凹凸(1D)、细线再分布层(RDL-2D)、through-silicon via (TSV-3D)和混合键合互连(HBI-3D)。除了单元级流程外,我们正在为这些构建块开发全流程解决方案,并通过我们内部设计的测试车辆验证它们。我们还与客户合作开发定制包装解决方案,在我们的高级包装开发中心对这些构建模块进行裁剪和原型制作,然后将全面的解决方案转移到客户的大批量生产设施。

我们的先进包装开发中心是一个很好的例子,说明我们如何调整我们的研究和开发,以加速“新剧本”。寻找混合、匹配和集成硅的新方法将为我们的客户和人工智能计算时代提供更好的PPACt。

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