玻璃中介层技术优势 - 玻璃中介层支持芯粒嵌入基板并实现3D堆叠，这是硅中介层无法实现的功能 [1] - 实验数据显示玻璃中介层相比硅中介层可实现2.6倍面积优化、21倍线长缩短、全芯片功耗降低17.72% [1] - 玻璃中介层在信号完整性提升64.7%、电源完整性改善10倍，但温度会升高15% [1] 芯粒集成技术背景 - 高复杂度系统良率提升的可行方法是将系统划分为"芯粒"，通过2.5D或3D方式集成 [3] - 2.5D集成允许在中介层上集成多个现成芯粒或复用不同技术节点的IP，实现异构集成 [3] - 玻璃是唯一允许将芯粒放置在基板内的材料，为嵌入芯片与顶部倒装芯片提供天然3D堆叠能力 [4] 5.5D堆叠架构创新 - 提出非TSV"5.5D"堆叠架构，芯粒间同时存在垂直和横向连接 [6] - 玻璃中介层支持通过RDL形成短距离芯片间"微过孔"互连，最小线宽/间距达2微米 [7] - 该架构利用玻璃通孔(TGV)实现电源与地连接，金属层数最少仅需3层 [34][39] 设计与仿真验证 - 采用RISC-V OpenPiton架构作为基准，将每个内核划分为逻辑芯粒和内存芯粒 [9][10] - 玻璃中介层芯粒占位面积最小，因35微米微凸点间距优于硅中介层的40微米 [21][22] - 在700MHz目标频率下，玻璃中介层芯粒工作频率达684MHz，功耗141.73mW [27] 性能对比结果 - 玻璃中介层总线长最短，比硅中介层缩短21倍，信号完整性眼宽达1.401ns [41][46] - 玻璃中介层PDN阻抗最低，功率瞬态仿真显示最快稳定时间和最低电压跌落 [48] - 热分析显示玻璃中介层逻辑芯粒温度31.7°C，内存芯粒27.5°C，略高于硅中介层 [52] 行业应用价值 - 玻璃中介层提供将芯粒直接嵌入基板的低成本方案，支持高密度异构集成 [4][6] - 玻璃加工成大尺寸面板的能力在构建多芯粒系统时展现出显著成本优势 [7] - 研究首次通过签核品质设计与精确仿真，量化了5.5D堆叠中玻璃中介层的制造成本优势 [8]