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芯片的大难题
半导体芯闻· 2025-06-19 18:32
如果您希望可以时常见面,欢迎标星收藏哦~ 来源:内容 编译自 semiengineering 。 随着人工智能 (AI) 工作负载日益庞大、复杂,用于处理所有数据的各种处理元件对功率的需求也 空前高涨。然而,高效可靠地提供这种功率,同时又不损害信号完整性或引入热瓶颈,却带来了半 导体历史上最严峻的设计和制造挑战。 与通用处理器不同,专为 AI 工作负载设计的芯片将密度推向极致。它们将更多晶体管封装到更小 的空间内,同时增加晶体管的总数(通常以芯片的形式)。其结果是更大、更密集的系统级封装, 其中电力传输不仅仅是一个电气问题,而是一个从单个芯片到服务器机架的封装、材料和系统集成 挑战。 由于内存和计算单元之间来回传输的数据量巨大,动态功耗占据主导地位。这些传输跨越庞大的内 存层级结构,使用各种高速互连。但移动所有这些数据是有代价的,这会产生层层叠加的设计约 束,从内存层级结构决策一直延伸到电源传输网络 (PDN)。 Imec研发副总裁Julien Ryckaert表示:"随着我们转向背面和3D堆叠,热量变得更加局部化,也更 难消散。这种物理压缩加剧了电迁移和局部热点等挑战。" 为了使这些级别的电源传输易于处理, ...