На проходящей на этой неделе выставке-конференции SEMICON West в Сан-Франциско технические руководители Intel рассказали о возможностях Intel в области усовершенствованной компоновки чипов (advanced packaging) и представили новые структурные элементы чипов, в том числе рассказали об инновационных идеях совместного использования EMIB и Foveros, а также о новой технологии Omni-Directional Interconnect (ODI). В сочетании с технологическими процессами мирового класса новые возможности компоновки Intel позволят реализовать инновационные решения для клиентов и создавать компьютерные системы будущего.

«Наша философия заключается в разработке ведущих технологий для соединения чипов и чиплетов на одной подложке, что позволяет добиться такой же функциональности, как и у монолитных систем-на-кристалле. Подобный гетерогенный подход обеспечивает нашим инженерам-разработчикам беспрецедентную гибкость в использовании любых сочетание IP-блоков и технологических процессов с различными видами памяти и элементами ввода/вывода в новых форм-факторах. Вертикально интегрированная структура Intel обеспечивает нам преимущества в эпоху сочетания разнообразных решений, предлагая непревзойденные возможности для комплексной оптимизации архитектуры, технологических процессов и технологий компоновки для создания лидирующих продуктов», — рассказал Бабак Саби (Babak Sabi), корпоративный вице-президент Intel, ответственный за разработку технологий сборки и тестирования.

Компоновка чипов всегда играла важную роль в цепочке поставок электроники — даже если это не афишировалось. Выступая в качестве физического интерфейса между процессором и материнской платой, подложка служит своего рода «посадочной зоной» для электрических сигналов и линий питания микросхемы. По мере того, как электронная отрасль вступает в эру, ориентированную на работу с данными, современные технологии компоновки чипов будут иметь намного большее значение, чем ранее.

Компоновка не только является финальным шагом в процессе производства микросхем, но также становится катализатором инноваций. Современные технологии пакетирования позволяют совмещать различные вычислительные модули, созданные с использованием нескольких технологических процессов, и добиваться производительности, сопоставимой с однокристальными решениями, и при этом сочетать самые различные платформы, что было невозможно в силу ограничений размера кристалла при однокристальной интеграции. Эти технологии позволяют улучшить производительность продукта, его энергопотребление, а также оптимизировать размеры изделия, и при этом полностью позволяют пересмотреть архитектуру всей системы.

На выставке SEMICON West корпорация Intel представила три новые технологии, которые открывают новое измерение с точки зрения продуктовой архитектуры:

  • Co-EMIB: Технологии Intel EMIB и Foveros используют высокоплотные межсоединения для обеспечения высокой пропускной способности при низком энергопотреблении. При этом плотность портов ввода/вывода сохраняется как минимум на уровне конкурентных подходов. Новая технология Co-EMIB позволяет соединить вместе еще больше вычислительных ресурсов и возможностей. Co-EMIB позволяет реализовать межсоединение двух и более элементов Foveros, сохраняя производительность на уровне единого чипа. Инженеры-разработчики также могут соединять аналоговые схемы, память и другие элементы (tiles) с очень высокой пропускной способностью при очень низком энергопотреблении;
  • ODI: Новая технология Intel Omni-Directional Interconnect обеспечивает еще большую гибкость для коммуникаций между чиплетами, расположенными в одном корпусе. Верхний чип может общаться с другими чиплетами горизонтально, как в технологии EMIB. Кроме того, он может общаться вертикально через переходы through-silicon vias (TSVs) в находящемся под ним кристалле (base die), как в технологии Foveros. Кроме того, ODI использует крупные вертикальные переходы для обеспечения питания к верхнему кристаллу непосредственно от подложки пакета (package substrate). Эти большие переходы намного крупнее обычных TSV переходов и имеют более низкое сопротивление, что позволяет добиться более эффективной передачи энергии с более высокой пропускной способностью и меньшими задержками в масштабах всего пакета. В то же время подобный подход снижает число необходимых TSV переходов на кристалле, освобождая площадь для активных транзисторов и позволяя оптимизировать размер кристалла;
  • MDIO: Развивая концепцию своего межсоединения физического уровня Advanced Interface Bus (AIB), Intel представила новый интерфейс кристалл-кристалл под названием MDIO. Эта технология предлагает модульный подход к проектированию систем за счет библиотеки IP-блоков отдельных чиплетов. MDIO отличается более высокой эффективностью энергопотребления и предлагает вдвое большую скорость работы пинов и плотность пропускной способности по сравнению с AIB.

Эти технологии дополняют друг друга в мощном наборе инструментов Intel. В сочетании с технологическими процессами Intel они представляют собой весь арсенал средств, доступных инженерам-проектировщикам микросхем в Intel, обеспечивая им необходимую свободу творчества и помогая создавать новые продукты.