S ohledem na blížící se překážku v výrobě čipů, kterou představuje nemožnost dále snižovat měřítko výrobních procesů, se na první místo dostává vícero čipová balení krystalů. Výkon procesorů budoucnosti bude měřen složitostí, nebo lépe řečeno, komplexností řešení. Čím více funkcí bude uloženo na malém čipu procesoru, tím silnější a efektivnější bude celá platforma. Pritom samotný procesor se stane platformou složenou z mnoha různorodých krystalů, propojených vysokorychlostní sběrnicí, která nebude nijak horší (po rychlosti a spotřebě) než kdyby to byl jeden monolitický krystal. Jinými slovy, procesor se stane nejen základní deskou, ale i sadou rozšiřujících desek, včetně paměti, periferií a dalšího.
Společnost Intel již demonstrovala implementaci dvou vlastních technologií pro prostorové balení různorodých krystalů do jedné krytiny. Těmito technologiemi jsou EMIB a . První představuje mosty-interface vestavěné do "montážního" substrátu pro horizontální uspořádání krystalů, zatímco druhá je třírozměrné neboli zásobníkové uspořádání krystalů s využitím, mimo jiné, vertikálních metalizačních kanálů TSV. Pomocí technologie EMIB společnost vydává FPGA generace Stratix X a hybridní procesory Kaby Lake G, zatímco technologie Foveros bude implementována v komerčních produktech ve druhé polovině letošního roku. Například pomocí ní budou vyráběny notebookové procesory Lakefield.
Bezpochyby, Intel na tomto nezastaví a bude pokračovat v aktivním rozvoji technologií progresivního balení krystalů. Konkurenti se zabývají tím samým. Jak , tak Samsung vyvíjejí technologie pro prostorové uspořádání krystalů (čipletů) a mají v úmyslu nadále táhnout deku nových možností na sebe.
Nedávno na konferenci SEMICON West společnost Intel znovu , že její technologie pro víceчipové balení se vyvíjejí dobrým tempem. Na akci byly představeny tři technologie, jejichž realizace proběhne v nejbližší době. Je třeba říci, že všechny tři technologie se nestanou průmyslovými standardy. Všechny vývoje si Intel pečlivě uchovává pro sebe a bude je poskytovat pouze klientům na smluvní výrobu.
První ze tří nových technologií pro prostorové balení čipletů je Co-EMIB. Jedná se o kombinaci technologie levných mostů - rozhraní EMIB s čipletmi Foveros. Vícečipové stackové konstrukce Foveros lze spojovat horizontálními linkami EMIB do složitých systémů bez zhoršení propustnosti a snížení výkonu. V Intelu tvrdí, že zpoždění a propustnost všech vícestupňových rozhraní bude nejlepší než v monolitickém čipu. Fakticky díky maximální hustotě umístění heterogenních čipů bude celkový výkon a energetická efektivita řešení a rozhraní dokonce vyšší než v případě monolitického řešení.
Poprvé může být technologie Co-EMIB realizována pro výrobu hybridních procesorů Intel pro superpočítač Aurora, jehož dodání se očekává na konci roku 2021 (společný projekt Intelu a Cray). Prototyp procesoru byl představen na SEMICON West ve formě stacku 18 malých čipů na jednom velkém čipu (Foveros), z nichž pár bylo spojeno horizontálním spojením EMIB.
Druhá ze tří nových technologií prostorového balení čipů Intel se nazývá Omni-Directional Interconnect (ODI). Tato technologie není nic jiného než použití rozhraní EMIB a Foveros pro horizontální a vertikální elektrické spojení čipů. Oddělené zmínění ODI je způsobeno tím, že společnost realizovala napájení čipletů ve stacku pomocí vertikálních TSV spojení. Tento přístup umožní efektivně rozvést napájení. Při tom je odpor 70μm TSV kanálů pro napájení podstatně snížen, což zmenší počet potřebných kanálů pro napájení a uvolní prostor na čipu pro tranzistory (například).
Nakonec Intel označila třetí technologii pro prostorové balení jako MDIO krystal-krystal interface. Jedná se o sběrnici Advanced Interface Bus (AIB) ve formě fyzické vrstvy pro mezikrystalový přenos signálů. Přísně vzato, jde o druhou generaci sběrnice AIB, kterou Intel vyvíjí na zakázku DARPA. První generace AIB byla představena v roce 2017 s možností přenášet data přes každý kontakt rychlostí 2 Gb/s. Sběrnice MDIO zajistí přenosovou rychlost 5,4 Gb/s. Tento link se stane konkurentem sběrnice TSMC LIPINCON. Rychlost přenosu LIPINCON je vyšší - 8 Gb/s, ale Intel MDIO má vyšší hustotu GByte/s na milimetr: 200 proti 67, takže Intel tvrdí, že vývoj není horší než u konkurence.
Zdroj: 3dnews.ru
