Mae pecynnu lled-ddargludyddion wedi esblygu o ddyluniadau PCB 1D traddodiadol i fondio hybrid 3D blaengar ar lefel wafer. Mae'r cynnydd hwn yn caniatáu bylchau rhyng-gysylltiad yn yr ystod micron un digid, gyda lled band o hyd at 1000 GB/s, wrth gynnal effeithlonrwydd ynni uchel. Wrth wraidd technolegau pecynnu lled -ddargludyddion datblygedig mae pecynnu 2.5D (lle mae cydrannau'n cael eu gosod ochr yn ochr ar haen gyfryngol) a phecynnu 3D (sy'n cynnwys pentyrru sglodion gweithredol yn fertigol). Mae'r technolegau hyn yn hanfodol ar gyfer dyfodol systemau HPC.
Mae technoleg pecynnu 2.5D yn cynnwys amryw o ddeunyddiau haen cyfryngol, pob un â'i fanteision a'i anfanteision ei hun. Mae haenau cyfryngol silicon (SI), gan gynnwys wafferi silicon cwbl oddefol a phontydd silicon lleol, yn adnabyddus am ddarparu'r galluoedd gwifrau gorau, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cyfrifiadura perfformiad uchel. Fodd bynnag, maent yn gostus o ran deunyddiau a gweithgynhyrchu ac wynebu cyfyngiadau yn yr ardal becynnu. Er mwyn lliniaru'r materion hyn, mae'r defnydd o bontydd silicon lleol yn cynyddu, gan ddefnyddio silicon yn strategol lle mae ymarferoldeb cain yn hollbwysig wrth fynd i'r afael â chyfyngiadau arwynebedd.
Mae haenau cyfryngol organig, gan ddefnyddio plastigau wedi'u mowldio â ffan, yn ddewis arall mwy cost-effeithiol yn lle silicon. Mae ganddyn nhw gysonyn dielectrig is, sy'n lleihau oedi RC yn y pecyn. Er gwaethaf y manteision hyn, mae haenau cyfryngol organig yn ei chael hi'n anodd cyflawni'r un lefel o ostyngiad nodwedd rhyng-gysylltu â phecynnu ar sail silicon, gan gyfyngu ar eu mabwysiadu mewn cymwysiadau cyfrifiadurol perfformiad uchel.
Mae haenau cyfryngol gwydr wedi ennyn diddordeb sylweddol, yn enwedig yn dilyn lansiad diweddar Intel o becynnu cerbydau prawf yn seiliedig ar wydr. Mae Glass yn cynnig sawl mantais, megis cyfernod addasadwy o ehangu thermol (CTE), sefydlogrwydd dimensiwn uchel, arwynebau llyfn a gwastad, a'r gallu i gefnogi gweithgynhyrchu panel, gan ei wneud yn ymgeisydd addawol ar gyfer haenau cyfryngol sydd â galluoedd gwifrau sy'n debyg i silicon. Fodd bynnag, ar wahân i heriau technegol, prif anfantais haenau cyfryngol gwydr yw'r ecosystem anaeddfed a diffyg cyfredol o gapasiti cynhyrchu ar raddfa fawr. Wrth i'r ecosystem aeddfedu a galluoedd cynhyrchu wella, gall technolegau gwydr mewn pecynnu lled-ddargludyddion weld twf a mabwysiadu pellach.
O ran technoleg pecynnu 3D, mae bondio hybrid cu-cu bump-less yn dod yn dechnoleg arloesol flaenllaw. Mae'r dechneg ddatblygedig hon yn cyflawni rhyng -gysylltiadau parhaol trwy gyfuno deunyddiau dielectrig (fel SiO2) â metelau wedi'u hymgorffori (CU). Gall bondio hybrid Cu-Cu gyflawni bylchau o dan 10 micron, yn nodweddiadol yn yr ystod micron un digid, sy'n cynrychioli gwelliant sylweddol dros dechnoleg micro-bwmp traddodiadol, sydd â bylchau bwmp o tua 40-50 micron. Mae manteision bondio hybrid yn cynnwys mwy o I/O, lled band gwell, pentyrru fertigol 3D gwell, gwell effeithlonrwydd pŵer, a llai o effeithiau parasitig ac ymwrthedd thermol oherwydd absenoldeb llenwi'r gwaelod. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg hon yn gymhleth i'w chynhyrchu ac mae ganddo gostau uwch.
Mae technolegau pecynnu 2.5D a 3D yn cwmpasu amrywiol dechnegau pecynnu. Mewn pecynnu 2.5D, yn dibynnu ar y dewis o ddeunyddiau haen cyfryngol, gellir ei gategoreiddio yn haenau cyfryngol sy'n seiliedig ar silicon, wedi'u seilio ar silicon, wedi'u seilio ar silicon, fel y dangosir yn y ffigur uchod. Mewn pecynnu 3D, nod datblygu technoleg micro-bwmp yw lleihau dimensiynau bylchau, ond heddiw, trwy fabwysiadu technoleg bondio hybrid (dull cysylltu Cu-Cu uniongyrchol), gellir cyflawni dimensiynau bylchau un digid, gan nodi cynnydd sylweddol yn y maes.
** Tueddiadau technolegol allweddol i'w gwylio: **
1. ** Ardaloedd haen cyfryngol mwy: ** Rhagwelodd IdTechex yn flaenorol, oherwydd anhawster haenau cyfryngol silicon sy'n fwy na therfyn maint reticle 3x, y byddai datrysiadau pont silicon 2.5d yn disodli haenau cyfryngol silicon cyn bo hir fel y prif ddewis ar gyfer pecynnu sglodion HPC. Mae TSMC yn brif gyflenwr o haenau cyfryngol silicon 2.5D ar gyfer NVIDIA a datblygwyr HPC blaenllaw eraill fel Google ac Amazon, ac yn ddiweddar cyhoeddodd y cwmni gynhyrchiad màs o'i genhedlaeth gyntaf Cowos_L gyda maint reticle 3.5x. Mae IDTechex yn disgwyl i'r duedd hon barhau, gyda datblygiadau pellach yn cael eu trafod yn ei adroddiad yn ymwneud â chwaraewyr mawr.
2. ** Pecynnu ar lefel panel: ** Mae pecynnu ar lefel panel wedi dod yn ffocws sylweddol, fel yr amlygwyd yn arddangosfa lled-ddargludyddion rhyngwladol Taiwan 2024. Mae'r dull pecynnu hwn yn caniatáu ar gyfer defnyddio haenau cyfryngol mwy ac yn helpu i leihau costau trwy gynhyrchu mwy o becynnau ar yr un pryd. Er gwaethaf ei botensial, mae angen mynd i'r afael â heriau fel rheoli ystof. Mae ei amlygrwydd cynyddol yn adlewyrchu'r galw cynyddol am haenau cyfryngol mwy, mwy cost-effeithiol.
3. ** Haenau Cyfryngol Gwydr: ** Mae gwydr yn dod i'r amlwg fel deunydd ymgeisydd cryf ar gyfer cyflawni gwifrau mân, yn debyg i silicon, gyda manteision ychwanegol fel CTE addasadwy a dibynadwyedd uwch. Mae haenau cyfryngol gwydr hefyd yn gydnaws â phecynnu ar lefel panel, gan gynnig y potensial ar gyfer gwifrau dwysedd uchel am gostau mwy hylaw, gan ei wneud yn ddatrysiad addawol ar gyfer technolegau pecynnu yn y dyfodol.
4. ** Bondio Hybrid HBM: ** Mae bondio hybrid copr copr 3D (Cu-Cu) yn dechnoleg allweddol ar gyfer cyflawni rhyng-gysylltiadau fertigol traw ultra-unwaith rhwng sglodion. Defnyddiwyd y dechnoleg hon mewn amryw o gynhyrchion gweinydd pen uchel, gan gynnwys AMD EPYC ar gyfer SRAM a CPUs wedi'i bentyrru, yn ogystal â'r gyfres MI300 ar gyfer pentyrru blociau CPU/GPU ar I/O Dies. Disgwylir i fondio hybrid chwarae rhan hanfodol mewn datblygiadau HBM yn y dyfodol, yn enwedig ar gyfer pentyrrau DRAM sy'n fwy na haenau 16-HI neu 20-HI.
5. ** Dyfeisiau Optegol wedi'u Cyd-becynnu (CPO): ** Gyda'r galw cynyddol am drwybwn data uwch ac effeithlonrwydd pŵer, mae technoleg rhyng-gysylltiad optegol wedi cael cryn sylw. Mae dyfeisiau optegol wedi'u cyd-becynnu (CPO) yn dod yn ddatrysiad allweddol ar gyfer gwella lled band I/O a lleihau'r defnydd o ynni. O'i gymharu â throsglwyddo trydanol traddodiadol, mae cyfathrebu optegol yn cynnig sawl mantais, gan gynnwys gwanhau signal is dros bellteroedd hir, llai o sensitifrwydd crosstalk, a chynyddu lled band yn sylweddol. Mae'r manteision hyn yn gwneud CPO yn ddewis delfrydol ar gyfer systemau HPC sy'n ddwys o ran data, effeithlon o ran ynni.
** Marchnadoedd Allweddol i'w Gwylio: **
Heb os, y farchnad sylfaenol sy'n gyrru datblygiad technolegau pecynnu 2.5D a 3D yw'r sector cyfrifiadurol perfformiad uchel (HPC). Mae'r dulliau pecynnu datblygedig hyn yn hanfodol ar gyfer goresgyn cyfyngiadau cyfraith Moore, gan alluogi mwy o transistorau, cof a rhyng -gysylltiadau o fewn un pecyn. Mae dadelfennu sglodion hefyd yn caniatáu ar gyfer y defnydd gorau posibl o nodau proses rhwng gwahanol flociau swyddogaethol, megis gwahanu blociau I/O oddi wrth blociau prosesu, gwella effeithlonrwydd ymhellach.
Yn ogystal â chyfrifiadura perfformiad uchel (HPC), mae disgwyl i farchnadoedd eraill hefyd sicrhau twf trwy fabwysiadu technolegau pecynnu uwch. Yn y sectorau 5G a 6G, bydd arloesiadau fel antenau pecynnu ac atebion sglodion blaengar yn siapio dyfodol pensaernïaeth y Rhwydwaith Mynediad Di-wifr (RAN). Bydd cerbydau ymreolaethol hefyd yn elwa, gan fod y technolegau hyn yn cefnogi integreiddio ystafelloedd synhwyrydd ac unedau cyfrifiadurol i brosesu llawer iawn o ddata wrth sicrhau diogelwch, dibynadwyedd, crynoder, pŵer a rheolaeth thermol, a chost-effeithiolrwydd.
Mae electroneg defnyddwyr (gan gynnwys ffonau smart, smartwatches, dyfeisiau AR/VR, cyfrifiaduron personol a gweithfannau) yn canolbwyntio fwyfwy ar brosesu mwy o ddata mewn lleoedd llai, er gwaethaf mwy o bwyslais ar gost. Bydd pecynnu lled -ddargludyddion uwch yn chwarae rhan allweddol yn y duedd hon, er y gall y dulliau pecynnu fod yn wahanol i'r rhai a ddefnyddir yn HPC.
Amser Post: Hydref-07-2024