Υπό το πρίσμα του πλησιέστερου φραγμού στην παραγωγή τσιπ, που είναι η αδυναμία περαιτέρω μείωσης της κλίμακας των τεχνικών διαδικασιών, η συσκευασία κρυστάλλων πολλαπλών τσιπ έρχεται στο προσκήνιο. Η απόδοση των μελλοντικών επεξεργαστών θα μετρηθεί από την πολυπλοκότητα, ή καλύτερα, την πολυπλοκότητα των λύσεων. Όσο περισσότερες λειτουργίες εκχωρούνται σε ένα μικρό τσιπ επεξεργαστή, τόσο πιο ισχυρή και αποτελεσματική θα είναι ολόκληρη η πλατφόρμα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ίδιος ο επεξεργαστής θα είναι μια πλατφόρμα μιας μάζας ετερογενών κρυστάλλων που θα συνδέονται με ένα λεωφορείο υψηλής ταχύτητας, το οποίο δεν θα είναι χειρότερο (από άποψη ταχύτητας και κατανάλωσης) από ό,τι αν ήταν ένας μονολιθικός κρύσταλλος. Με άλλα λόγια, ο επεξεργαστής θα γίνει ταυτόχρονα μητρική πλακέτα και σετ καρτών επέκτασης, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης, των περιφερειακών κ.λπ.
Η Intel έχει ήδη επιδείξει την εφαρμογή δύο αποκλειστικών τεχνολογιών για χωρική συσκευασία ανόμοιων κρυστάλλων σε μία συσκευασία. Αυτά είναι τα EMIB και . Το πρώτο είναι οι διεπαφές γεφυρών ενσωματωμένες στο υπόστρωμα «στερέωσης» για οριζόντια διάταξη κρυστάλλων και το δεύτερο είναι μια τρισδιάστατη ή στοιβαγμένη διάταξη κρυστάλλων χρησιμοποιώντας, μεταξύ άλλων, μέσω κατακόρυφων καναλιών επιμετάλλωσης TSV. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία EMIB, η εταιρεία παράγει FPGA της γενιάς Stratix X και υβριδικούς επεξεργαστές Kaby Lake G και η τεχνολογία Foveros θα εφαρμοστεί σε εμπορικά προϊόντα το δεύτερο εξάμηνο του τρέχοντος έτους. Για παράδειγμα, θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή επεξεργαστών φορητών υπολογιστών Lakefield.
Φυσικά, η Intel δεν θα σταματήσει εκεί και θα συνεχίσει να αναπτύσσει ενεργά τεχνολογίες για προοδευτική συσκευασία chip. Οι ανταγωνιστές κάνουν το ίδιο πράγμα. Πως , και η Samsung αναπτύσσουν τεχνολογίες για τη χωρική διάταξη των κρυστάλλων (τσιπέτες) και σκοπεύουν να συνεχίσουν να τραβούν την κουβέρτα των νέων ευκαιριών πάνω τους.
Πρόσφατα, στο συνέδριο SEMICON West, η Intel ξανά ότι οι τεχνολογίες της για τη συσκευασία πολλαπλών τσιπ αναπτύσσονται με καλό ρυθμό. Στην εκδήλωση παρουσιάστηκαν τρεις τεχνολογίες, η εφαρμογή των οποίων θα πραγματοποιηθεί στο άμεσο μέλλον. Πρέπει να πούμε ότι και οι τρεις τεχνολογίες δεν θα γίνουν βιομηχανικά πρότυπα. Η Intel κρατά όλες τις εξελίξεις για τον εαυτό της και θα τις παρέχει μόνο σε πελάτες για συμβατική κατασκευή.
Η πρώτη από τις τρεις νέες τεχνολογίες για τη χωρική συσκευασία των chiplets είναι η Co-EMIB. Αυτός είναι ένας συνδυασμός χαμηλού κόστους τεχνολογίας διεπαφής γέφυρας EMIB με chiplets Foveros. Τα σχέδια στοίβας πολλαπλών τσιπ Foveros μπορούν να διασυνδεθούν με οριζόντιες συνδέσεις EMIB σε πολύπλοκα συστήματα χωρίς να θυσιάζεται η απόδοση ή η απόδοση. Η Intel ισχυρίζεται ότι η καθυστέρηση και η απόδοση όλων των διεπαφών πολλαπλών επιπέδων δεν θα είναι χειρότερη από ό,τι σε ένα μονολιθικό τσιπ. Στην πραγματικότητα, λόγω της ακραίας πυκνότητας των ετερογενών κρυστάλλων, η συνολική απόδοση και η ενεργειακή απόδοση της λύσης και των διεπαφών θα είναι ακόμη υψηλότερη από ό,τι στην περίπτωση μιας μονολιθικής λύσης.
Για πρώτη φορά, η τεχνολογία Co-EMIB θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υβριδικών επεξεργαστών Intel για τον υπερυπολογιστή Aurora, που αναμένεται να κυκλοφορήσει στα τέλη του 2021 (ένα κοινό έργο μεταξύ Intel και Cray). Ο πρωτότυπος επεξεργαστής παρουσιάστηκε στο SEMICON West ως μια στοίβα 18 μικρών μήτρων σε ένα μεγάλο καλούπι (Foveros), ένα ζεύγος των οποίων συνδέθηκε οριζόντια με μια διασύνδεση EMIB.
Η δεύτερη από τις τρεις νέες τεχνολογίες συσκευασίας χωρικών τσιπ της Intel ονομάζεται Omni-Directional Interconnect (ODI). Αυτή η τεχνολογία δεν είναι τίποτα άλλο από τη χρήση διεπαφών EMIB και Foveros για οριζόντια και κάθετη ηλεκτρική σύνδεση κρυστάλλων. Αυτό που έκανε το ODI ξεχωριστό στοιχείο ήταν το γεγονός ότι η εταιρεία εφάρμοσε τροφοδοσία για chiplet στη στοίβα χρησιμοποιώντας κάθετες συνδέσεις TSV. Αυτή η προσέγγιση θα καταστήσει δυνατή την αποτελεσματική διανομή τροφίμων. Ταυτόχρονα, η αντίσταση των καναλιών TSV 70 μm για τροφοδοσία ρεύματος μειώνεται σημαντικά, γεγονός που θα μειώσει τον αριθμό των καναλιών που απαιτούνται για την παροχή ρεύματος και θα ελευθερώσει περιοχή στο τσιπ για τρανζίστορ (για παράδειγμα).
Τέλος, η Intel ονόμασε τη διεπαφή chip-to-chip MDIO την τρίτη τεχνολογία για χωρική συσκευασία. Αυτό είναι το Advanced Interface Bus (AIB) με τη μορφή φυσικού στρώματος για ανταλλαγή σήματος μεταξύ τσιπ. Αυστηρά μιλώντας, αυτή είναι η δεύτερη γενιά του διαύλου AIB, που αναπτύσσει η Intel για την DARPA. Η πρώτη γενιά AIB παρουσιάστηκε το 2017 με δυνατότητα μεταφοράς δεδομένων σε κάθε επαφή με ταχύτητα 2 Gbit/s. Ο δίαυλος MDIO θα παρέχει ανταλλαγή με ταχύτητα 5,4 Gbit/s. Αυτός ο σύνδεσμος θα γίνει ανταγωνιστής του λεωφορείου TSMC LIPINCON. Η ταχύτητα μεταφοράς LIPINCON είναι υψηλότερη - 8 Gbit/s, αλλά το Intel MDIO έχει μεγαλύτερη πυκνότητα GB/s ανά χιλιοστό: 200 έναντι 67, επομένως η Intel ισχυρίζεται μια εξέλιξη που δεν είναι χειρότερη από αυτή του ανταγωνιστή της.
Πηγή: 3dnews.ru