Mae pecynnu lled-ddargludyddion wedi esblygu o ddyluniadau PCB 1D traddodiadol i fondio hybrid 3D blaengar ar lefel wafferi. Mae'r datblygiad hwn yn caniatáu bylchau rhyng-gysylltiadau yn yr ystod micron un digid, gyda lled band o hyd at 1000 GB / s, tra'n cynnal effeithlonrwydd ynni uchel. Wrth wraidd technolegau pecynnu lled-ddargludyddion datblygedig mae pecynnu 2.5D (lle gosodir cydrannau 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 gwahanol 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 yn wynebu cyfyngiadau yn y maes pecynnu. Er mwyn lliniaru'r materion hyn, mae'r defnydd o bontydd silicon lleol yn cynyddu, gan ddefnyddio silicon yn strategol lle mae ymarferoldeb dirwy yn hanfodol wrth fynd i'r afael â chyfyngiadau ardal.
Mae haenau cyfryngwr organig, gan ddefnyddio plastigau wedi'u mowldio â ffan allan, yn ddewis arall mwy cost-effeithiol i silicon. Mae ganddynt 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 sy'n seiliedig ar silicon, gan gyfyngu ar eu mabwysiadu mewn cymwysiadau cyfrifiadura perfformiad uchel.
Mae haenau cyfryngol gwydr wedi ennyn diddordeb sylweddol, yn enwedig yn dilyn lansiad diweddar Intel o becynnu cerbydau prawf gwydr. Mae gwydr yn cynnig nifer o fanteision, megis cyfernod ehangu thermol addasadwy (CTE), sefydlogrwydd dimensiwn uchel, arwynebau llyfn a gwastad, a'r gallu i gefnogi gweithgynhyrchu paneli, gan ei wneud yn ymgeisydd addawol ar gyfer haenau cyfryngol gyda galluoedd gwifrau tebyg i silicon. Fodd bynnag, ar wahân i heriau technegol, prif anfantais haenau cyfryngol gwydr yw'r ecosystem anaeddfed a'r diffyg gallu cynhyrchu ar raddfa fawr ar hyn o bryd. Wrth i'r ecosystem aeddfedu a galluoedd cynhyrchu wella, efallai y bydd technolegau gwydr mewn pecynnu lled-ddargludyddion yn gweld 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 uwch hon yn cyflawni rhyng-gysylltiadau parhaol trwy gyfuno deunyddiau dielectrig (fel SiO2) â metelau wedi'u mewnosod (Cu). Gall bondio hybrid Cu-Cu sicrhau bylchau llai na 10 micron, yn nodweddiadol yn yr ystod micron un digid, sy'n cynrychioli gwelliant sylweddol o gymharu â thechnoleg micro-bump traddodiadol, sydd â bylchau bump 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 a gwrthiant thermol oherwydd absenoldeb llenwi gwaelod. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg hon yn gymhleth i'w gweithgynhyrchu ac mae ganddi 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, organig a gwydr, fel y dangosir yn y ffigur uchod. Mewn pecynnu 3D, nod datblygiad technoleg micro-bump yw lleihau dimensiynau bylchu, ond heddiw, trwy fabwysiadu technoleg bondio hybrid (dull cysylltiad uniongyrchol Cu-Cu), gellir cyflawni dimensiynau bylchiad un digid, gan nodi cynnydd sylweddol yn y maes .
**Tueddiadau Technolegol Allweddol i'w Gwylio:**
1. **Ardaloedd Haen Ganolradd Fwy:** Rhagwelodd IDTechEx yn flaenorol, oherwydd anhawster haenau cyfryngol silicon yn fwy na therfyn maint reticle 3x, y byddai datrysiadau pont silicon 2.5D yn disodli haenau cyfryngol silicon yn fuan fel y prif ddewis ar gyfer pecynnu sglodion HPC. Mae TSMC yn gyflenwr mawr o haenau cyfryngwr silicon 2.5D ar gyfer NVIDIA a datblygwyr HPC blaenllaw eraill fel Google ac Amazon, ac yn ddiweddar cyhoeddodd y cwmni gynhyrchu màs o'i CoWoS_L cenhedlaeth gyntaf gyda maint reticle 3.5x. Mae IDTechEx yn disgwyl i'r duedd hon barhau, gyda datblygiadau pellach yn cael eu trafod yn ei adroddiad sy'n cwmpasu'r prif chwaraewyr.
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 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 megis rheoli warpage o hyd. 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 ymgeisio cryf ar gyfer cyflawni gwifrau mân, sy'n debyg i silicon, gyda manteision ychwanegol fel CTE y gellir ei addasu a dibynadwyedd uwch. Mae haenau cyfryngol gwydr hefyd yn gydnaws â phecynnu lefel panel, gan gynnig y potensial ar gyfer gwifrau dwysedd uchel am gostau mwy hylaw, gan ei wneud yn ateb 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 iawn rhwng sglodion. Mae'r dechnoleg hon wedi'i defnyddio mewn amrywiol gynhyrchion gweinydd pen uchel, gan gynnwys AMD EPYC ar gyfer SRAM a CPUs wedi'u pentyrru, yn ogystal â'r gyfres MI300 ar gyfer pentyrru blociau CPU / GPU ar I / O yn marw. Disgwylir i fondio hybrid chwarae rhan hanfodol mewn datblygiadau HBM yn y dyfodol, yn enwedig ar gyfer staciau DRAM sy'n fwy na haenau 16-Hi neu 20-Hi.
5. **Dyfeisiau Optegol wedi'u Pecynnu ar y Cyd (CPO):** Gyda'r galw cynyddol am fewnbwn data uwch ac effeithlonrwydd pŵer, mae technoleg rhyng-gysylltu optegol wedi cael cryn sylw. Mae dyfeisiau optegol wedi'u cyd-becynnu (CPO) yn dod yn ateb allweddol ar gyfer gwella lled band I/O a lleihau'r defnydd o ynni. O'i gymharu â thrawsyriant trydanol traddodiadol, mae cyfathrebu optegol yn cynnig sawl mantais, gan gynnwys gwanhau signal is dros bellteroedd hir, llai o sensitifrwydd crosstalk, a lled band cynyddol sylweddol. Mae'r manteision hyn yn gwneud GPG yn ddewis delfrydol ar gyfer systemau HPC sy'n defnyddio llawer o ddata ac sy'n defnyddio ynni'n effeithlon.
**Marchnadoedd Allweddol i'w Gwylio:**
Heb os, y farchnad sylfaenol sy'n gyrru datblygiad technolegau pecynnu 2.5D a 3D yw'r sector cyfrifiadura 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 flociau prosesu, gan wella effeithlonrwydd ymhellach.
Yn ogystal â chyfrifiadura perfformiad uchel (HPC), disgwylir i farchnadoedd eraill hefyd gyflawni twf trwy fabwysiadu technolegau pecynnu uwch. Yn y sectorau 5G a 6G, bydd arloesiadau fel antenâu pecynnu ac atebion sglodion blaengar yn siapio dyfodol pensaernïaeth rhwydwaith mynediad diwifr (RAN). Bydd cerbydau ymreolaethol hefyd yn elwa, gan fod y technolegau hyn yn cefnogi integreiddio ystafelloedd synhwyrydd ac unedau cyfrifiadurol i brosesu symiau mawr o ddata tra'n sicrhau diogelwch, dibynadwyedd, crynoder, rheolaeth pŵer a 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 mannau 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 postio: Hydref-25-2024