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英特尔展示超大芯片封装技术
半导体行业观察· 2025-12-27 09:33
英特尔晶圆代工展示极致多芯片封装技术 - 英特尔晶圆代工展示了一款概念性多芯片封装设计,其尺寸可扩展至市面上最大AI芯片的12倍(光罩尺寸为12倍,超过了台积电的9.5倍)[1] - 该设计旨在面向人工智能和高性能计算应用,集成了至少16个计算单元和24个HBM5内存堆栈[1] - 英特尔此前已率先打造了由47个芯片组成的显式解耦式芯片设计,其Ponte Vecchio计算GPU保持着多芯片设计数量最多的纪录[1] 封装结构与工艺技术 - 概念设计采用2.5D/3D多芯片封装,包含16个大型计算单元(AI引擎或CPU)[1] - 计算单元采用英特尔14A甚至更先进的14A-E工艺技术制造(1.4nm级、第二代RibbonFET 2环栅晶体管、改进的PowerVia Direct背面供电)[1] - 计算单元位于八个采用18A-PT工艺(1.8nm级,通过硅通孔和背面供电增强性能)制造的基础芯片之上,这些基础芯片可执行额外计算或提供大量SRAM缓存[2] - 计算单元与基础芯片之间利用超高密度10微米以下铜对铜混合键合技术(Foveros Direct 3D)连接,以提供最大带宽和功率[2] - 基础芯片之间以及与I/O芯片的横向(2.5D)互连采用基于UCIe-A的EMIB-T(增强型嵌入式多芯片互连桥,带有TSV)技术,最多可支持24个HBM5内存堆叠[2] 互连、内存与扩展能力 - 封装提议使用基于UCIe-A的EMIB-T接口连接定制的HBM5模块,而非符合JEDEC标准的HBM5堆栈,可能是为了获得更高的性能和容量[3] - 整个封装还可容纳PCIe 7.0、光引擎、非相干结构、224G SerDes、用于安全等的专用加速器,甚至LPDDR5X内存以增加DRAM容量[3] 产品路线图与行业竞争 - 英特尔展示了两种概念设计:“中等规模”设计包含四个计算单元和12个HBM显存;“极端规模”设计包含16个计算单元和24个HBM5显存堆栈[7] - 中等规模设计以今天的标准来看相当先进,但英特尔现在就可以量产[7] - 这种极致封装概念可能会在本十年末出现,届时英特尔将完善其Foveros Direct 3D封装技术以及18A和14A生产节点[7] - 如果英特尔能在本十年末生产出这种极致封装,将使其与台积电并驾齐驱,台积电也计划推出类似产品,预计部分客户会在2027-2028年左右使用其晶圆级集成产品[7] 技术挑战 - 在短短几年内将这种极致设计变为现实是一个巨大挑战,必须确保组件在安装到主板上时不会变形,即使是在极小的公差范围内,也不会因长时间使用后的过热而发生形变[7] - 行业需要学习如何为尺寸堪比智能手机(最大可达10,296平方毫米)的巨型处理器提供充足的热量和散热[7]