S obzirom na približavanje barijere u proizvodnji čipova, koja se sve više očituje u nemogućnosti daljnjeg smanjenja razmjera tehnoloških procesa, višekristalna ambalaža kristala dolazi u prvi plan. Performanse procesora budućnosti bit će mjerene složenošću ili, bolje rečeno, kompleksnošću rješenja. Što više funkcija bude dodijeljeno malom čipu procesora, moćnija i učinkovitija bit će cijela platforma. Sam procesor će predstavljati platformu od mnoštva heterogenih kristala, povezanih visoko-brzinskom sabirnicom koja neće biti ništa lošija (po brzini i potrošnji) od one koja bi proizašla iz jednog monolitnog kristala. Drugim riječima, procesor će postati i matična ploča i skup proširenja, uključujući memoriju, periferiju i drugo.
Tvrtka Intel već je demonstrirala implementaciju dviju vlastitih tehnologija za prostornu ambalažu heterogenih kristala u jednu kutiju. To su tehnologije EMIB i . Prva predstavlja ugrađene bridge-interface sustave u „montažnu“ podlogu za horizontalno postavljanje kristala, dok je druga trodimenzionalno ili stogasto postavljanje kristala uz korištenje, između ostalog, prolaznih vertikalnih kanala metalizacije TSV. Pomoću tehnologije EMIB tvrtka proizvodi FPGA generacije Stratix X i hibridne procesore Kaby Lake G, a tehnologija Foveros bit će implementirana u komercijalnim proizvodima u drugoj polovici tekuće godine. Na primjer, pomoću nje bit će proizvedeni procesori za prijenosna računala Lakefield.
Bez sumnje, Intel se tu neće zaustaviti i nastavit će aktivno razvijati tehnologije progresivne ambalaže kristala. Konkurenti rade isto. I i Samsung razvijaju tehnologije za prostorno postavljanje kristala (čipleta) i imaju namjeru nastaviti koristiti nove mogućnosti.
Nedavno je na konferenciji SEMICON West tvrtka Intel ponovno , istaknula da se njezine tehnologije za višekristalnu ambalažu razvijaju dobrim tempom. Na događaju su predstavljene tri tehnologije čija će se implementacija dogoditi u bliskoj budućnosti. Treba reći da sve tri tehnologije neće postati industrijski standardi. Sve razvojne projekte Intel čuva za sebe i pružat će ih samo klijentima u ugovornom proizvodnji.
Prva od tri nove tehnologije za prostornu pakiranje čipleta je Co-EMIB. Ovo je kombinacija tehnologije jeftinih mostova-interfejsa EMIB s čipletima Foveros. Višekristalne stakaste konstrukcije Foveros mogu se povezivati horizontalnim EMIB vezama u složene sustave bez pogoršanja propusnosti i smanjenja performansi. U Intelu tvrde da će latencije i propusnost svih višeslojevskih interfejsa biti jednake onima u monolitnom kristalu. Zapravo, zbog maksimalne gustoće postavljanja heterogenih kristala, ukupna performansa i energetska učinkovitost rješenja i interfejsa bit će čak i veća nego u slučaju monolitnog rješenja.
Tehnologija Co-EMIB prvi put se može implementirati za proizvodnju hibridnih procesora Intela za superračunalo Aurora, koje se očekuje da će biti isporučeno krajem 2021. godine (zajednički projekt Intela i Craya). Prototip procesora prikazan je na SEMICON West u obliku staka od 18 malih kristala na jednom velikom kristalu (Foveros), dok su se neki od njih povezivali horizontalno preko EMIB veze.
Druga od tri nove tehnologije prostornog pakiranja čipova Intela zove se Omni-Directional Interconnect (ODI). Ova tehnologija predstavlja korištenje interfejsa EMIB i Foveros za horizontalno i vertikalno električno povezivanje kristala. Razdvajanjem ODI kao posebne točke potaknulo je to što je tvrtka implementirala napajanje čipleta u staku putem vertikalnih TSV veza. Ovaj pristup omogućit će učinkovito razdvajanje napajanja. Osim toga, otpor kanala TSVA od 70 μm za napajanje značajno je smanjen, što će smanjiti broj potrebnih kanala za dovod napajanja i osloboditi prostor na kristalu za tranzistore (na primjer).
Konačno, trećom tehnologijom za prostorno pakovanje Intel je nazvao interfejs kristal-kristal MDIO. Ovo je Advanced Interface Bus (AIB) u obliku fizičkog sloja za međukristalnu razmenu signala. Strogo govoreći, to je druga generacija AIB sabirnice koju Intel razvija po nalogu DARPA. Prva generacija AIB predstavljena je 2017. godine sa mogućnošću prenosa podataka po svakom kontaktu brzinom od 2 Gbit/s. Sabirnica MDIO omogućit će razmenu po brzinama od 5,4 Gbit/s. Ova veza će postati konkurent sabirnici TSMC LIPINCON. Brzina razmene LIPINCON-a je veća ― 8 Gbit/s, ali Intel MDIO ima višu gustinu GByte/s po milimetru: 200 naspram 67, tako da Intel tvrdi da je razvoj koji nije gori od konkurencije.
Izvor: 3dnews.ru
