文章核心观点 - 英特尔在ECTC26大会上展示了其下一代先进封装解决方案EMIB-T,该技术被定位为应对行业现有封装技术短缺和局限性的关键,有望成为公司在数据中心等领域取得的最大胜利[2] - 先进封装技术对于驱动人工智能、高性能计算和客户端领域至关重要,目前仅有少数几家公司具备相关技术专长和精度[2] - 与台积电的CoWoS等方案相比,英特尔的EMIB技术展现出在灵活性、成本、功耗及尺寸方面的优势,能够构建更强大的计算架构[2] - EMIB-T技术通过结合2.5D集成的细间距互连密度与硅通孔(TSV)的垂直扩展优势,提供了一种可扩展的异构集成解决方案[3] - 该技术旨在满足未来高性能计算/人工智能对超大芯片复合体、高带宽和低功耗的严苛需求,并已规划了明确的发展路线图[3][5][7] EMIB-T技术特性与优势 - 技术定义与扩展性:EMIB-T是嵌入式多芯片互连桥接硅通孔技术,通过将第一层互连(FLI)凸点间距缩小至25微米,并将封装尺寸扩展至大于120毫米×120毫米,从而在单个封装上容纳超过9倍光刻阵列的计算和存储硅芯片[3] - 性能表现: - 实现了超过12 Gb/s的HBM4e传输速率,电气特性支持可靠的高速信号传输[3] - 在扇出型嵌入式桥接平台中实现SRAM芯片的3D集成,在50:50读写负载下,实现了265 GB/s/mm²的带宽和低于0.24 pJ/bit的功耗[4] - 在较低频率下,每比特能耗可进一步降低至0.15 pJ/bit,总读/写带宽为166 GB/s/mm²[5] - 架构与设计优势: - 融合了大量金属层、先进布线功能和集成的供电特性,旨在满足HBM4E接口严苛的带宽和供电要求[5] - 与EMIB-M相比,EMIB-T通过集成TSV技术改变了电源布线方式,电源可直接通过EMIB桥接器布线,实现了更高的密度扩展,专为高性能AI芯片需求设计[12] - 该技术与IP和工艺节点无关,可以容纳基于各种IP及第三方或内部工艺节点的多个芯片,为带宽、电源完整性和规模而设计[12] 技术应用与展示案例 - 客户与合作伙伴:英特尔已凭借EMIB先进封装解决方案吸引了TeraFab、谷歌和英伟达等客户[2] - 3D存储集成案例:展示了一种将SRAM芯片嵌入扇出型嵌入式桥先进封装中的3D垂直集成方案,芯片间互连功耗占总功耗的15%以下,芯片内数据传输功耗占30%[4] - 系统分解与集成:利用先进封装技术将大型系统分解成芯片组,为持续扩展最先进的计算机系统提供了新途径,特别是在需要高带宽连接和低功耗的存储系统领域[4] - 超大尺寸封装(HLFF)设计:EMIB-T可扩展至超大尺寸封装(240 x 240 毫米),提出了两种集成ASIC、HBM和I/O芯片的封装结构,并阐述了高速I/O设计、电源完整性、良率模型及热设计等考虑因素[6][7] 发展路线图与行业对比 - 英特尔发展路线图: - 目前EMIB-T芯片的扩展能力已达到光罩尺寸的8倍以上,封装尺寸为120x120毫米,可容纳12个HBM芯片、4个高密度芯片组以及超过20个EMIB-T连接[12] - 到2028年,计划将扩展能力提升至光罩尺寸的12倍以上,封装尺寸超过120x180毫米,可容纳超过24个HBM芯片和超过38个EMIB-T桥接器[12] - 与台积电的对比: - 作为对比,台积电预计到2028年将实现14倍光刻技术,最多可集成20个HBM封装[12] - 台积电拥有用于超大型先进封装芯片的SoW(晶圆系统)封装,但其成本远高于CoWoS[12] - 文章指出,与台积电的CoWoS封装方案相比,EMIB展现出诸多优势,能够构建更灵活、更强大的计算架构,而无需担心成本和功耗[2] 生产与供应链 - 生产验证:EMIB技术自2017年以来,已采用英特尔和外部芯片进行大规模生产,验证了其生产可行性[14] - 供应链优势:EMIB-T可以简化其他封装设计中的IP集成,并简化供应链和组装流程[14]
英特尔 EMIB-T ,太猛了!