Koos kiipide tootmise lähenemisega, kus tehnoloogia protsesside suunamine ei ole enam võimalik, tõukab mitmikristallide paketis olevad kristallid esiplaanile. Tulevaste protsessorite jõudlust mõõdetakse lahenduste keerukuse või, õigemini öeldes, kompleksuse järgi. Mida rohkem funktsioone usaldatakse väikesesse protsessorikiipi, seda võimsam ja efektiivsem on kogu platvorm. Samal ajal esindab protsessor mitmesuguseid kristalle, mis on ühendatud ülikiire bussiga, mis ei ole kiiruselt ja tarbimise poolest halvem kui see, kui tegemist oleks ühe monoliitse kristalliga. Teisisõnu, protsessor muutub nii emaplaadiks kui ka laienduspordikomplektiks, sealhulgas mäluks, perifeeriaks jne.
Intel on juba demonstreerinud kahe oma tehnoloogia rakendust eriotstarbeliste kristallide ruumiliseks pakkimiseks ühte korpusesse. Need tehnoloogiad on EMIB ja . Esimene neist on integreeritud «montaaž» aluse all olevad sillad-ühendused kristallide horisontaalse paigutuse jaoks, teine - kolmemõõtmeline või virnastatud kristallide paigutus, sealhulgas vertikaalsed metalliseerimiskanalid TSVd. EMIB-tehnoloogia abil toodab ettevõte FPGA-sid, mis kuuluvad Stratix X põlvkonda, ja hübriidprotsessoreid Kaby Lake G, samas kui Foveros-tehnoloogia jõuab kaubanduslike toodeteni selle aasta teises pooles. Näiteks selle abil hakkavad tootma sülearvutiprotsessoreid Lakefield.
Ilmselt ei kavatse Intel selle peale peatuda ning jätkab aktiivselt kristallide arendamise tehnoloogiate edendamist. Konkurendid teevad sama. Nii kui ka Samsung arendavad tehnoloogiaid kristallide (chiplet'ite) ruumilise paigutuse jaoks ning plaanivad uusi võimalusi endale suunata.
Hiljuti SEMICON West konverentsil tutvustas Intel taas , et et tehnoloogiad mitme kristalliga pakendamiseks arenevad hea tempoga. Üritusel esitati kolm tehnoloogiat, mille rakendamine toimub lähitulevikus. Tuleb öelda, et kõik kolm tehnoloogiat ei saa tööstuse standarditeks. Kõik Intel'i arendused hoitakse endale ja neid pakutakse ainult lepingulistele tootmispartneritele.
Esimene kolmest uuest tehnoloogiast chipletite ruumilise pakendamise jaoks on Co-EMIB. See on EMIB odavate silla-liidestetehnoloogiate ja Foveros chipletide kombinatsioon. Foveros mitme kristalli virnastamise struktuure saab siduda horisontaalsete EMIB linkidega keerukatesse süsteemidesse, ilma et see halvendaks läbilaskevõimet või vähendaks jõudlust. Intel kinnitab, et kõigi mitme tasandi liideste viivitused ja läbilaskevõime ei ole halvemad kui monoliitsel kristallil. Tegelikult tänu erinevate kristallide maksimaalsele tihedusele on lahenduse ja liideste kogujõudlus ja energiatõhusus isegi kõrgem kui monoliitsete lahenduste puhul.
Esimene tehnoloogia Co-EMIB võib rakenduda Intel'i hübriidprotsessorite tootmiseks superarvutis Aurora, mille tarnimine on oodata 2021. aasta lõpuks (koostööprojekt Intel'i ja Cray vahel). Protsessori prototüüp näidati SEMICON West'il 18 väikese kristalli kuhjast, mis asetati ühele suurele kristallile (Foveros), paar, mis liitus horisontaalselt EMIB-ühendusega.
Teine kolmest uutest Intel'i kiipide ruumilise pakendamise tehnoloogiast on Omni-Directional Interconnect (ODI). See tehnoloogia on üksnes EMIB ja Foveros liideste kasutamine kristallide horisontaalse ja vertikaalse elektrilise ühenduse tagamiseks. ODI eraldi punktina esitlemise põhjuseks on see, et ettevõte rakendas chipletide toitmise kuhja kaudu vertikaalsete TSV-ühenduste abil. See lähenemine võimaldab efektiivselt toite jaotada. 70-mikroniste TSV-kanalite takistus toite jaoks on oluliselt vähendatud, mis vähendab vajalike toitekanalite arvu ning vabastab kristalli pindala transistooride jaoks.
Lõpuks nimetas Intel kolmandaks tehnoloogiaks ruumilise pakendamiseraami kristall-kristalli MDIO liidese. See on Advanced Interface Bus (AIB) buss füüsilise kihina kristallidevaheliseks signaalide edastamiseks. Täpsemalt öeldes on see AIB bussi teine põlvkond, mille Intel on arendanud DARPA tellimusel. AIB esimene põlvkond esitati 2017. aastal, võimalusega edastada iga kontakti kaudu andmeid kiirusel 2 Gbit/s. MDIO buss tagab andmeedastuse kiirusel 5,4 Gbit/s. See link saab olema konkurent TSMC LIPINCON bussile. LIPINCON’i edastuskiirus on suurem ‒ 8 Gbit/s, kuid Intel MDIO-l on kõrgem gigabaiti/mm tihedus: 200 võrreldes 67-ga, nii et Intel väidab, et arendus ei jää konkurendist alla.
Allikas: 3dnews.ru
