이번 주에서 IEEE 전자 구성 요소 및 포장 기술 컨퍼런스,,, 인텔 AI를위한 더 큰 프로세서를 허용하는 새로운 칩 포장 기술을 개발하고 있다고 밝혔다.
무어의 법칙이 느려질수록 Advanced GPU 및 기타 데이터 센터 칩 제조업체는 AI의 컴퓨팅 요구의 끊임없는 상승을 유지하기 위해 제품에 더 많은 실리콘 영역을 추가해야합니다. 그러나 단일 실리콘 칩의 최대 크기는 약 800 평방 밀리미터로 고정됩니다 ( 한 가지 예외), 그래서 그들은 돌아 가야했습니다 고급 포장 기술 그것은 단일 칩처럼 작용할 수 있도록 여러 개의 실리콘을 통합합니다.
ECTC에서 공개 한 Intel의 3 가지 혁신은 단일 패키지에 얼마나 많은 실리콘을 짜고 패키지가 얼마나 큰지에 대한 제한을 해결하는 것을 목표로했습니다. 여기에는 인접한 실리콘 다이를 연결하기 위해 Intel 사용의 개선, 실리콘을 패키지 기판에 결합하는보다 정확한 방법, 열을 제거하는 패키지의 중요한 부분의 크기를 확장하는 시스템이 포함됩니다. 이 기술은 함께 21,000mm보다 큰 패키지 내에서 10,000 평방 밀리미터의 실리콘을 통합 할 수 있습니다.2– 신용 카드 4 개 반의 크기에 대한 대규모 지역.
Emib는 3D 업그레이드를받습니다
실리콘이 단일 패키지에 얼마나 적합 할 수 있는지에 대한 제한 중 하나는 가장자리에 많은 실리콘 다이를 연결하는 것과 관련이 있습니다. 유기 폴리머 패키지 기판을 사용하여 실리콘 다이를 상호 연결하는 것이 가장 저렴한 옵션이지만 실리콘 기판을 사용하면 이러한 가장자리에서 더 밀집된 연결을 만들 수 있습니다.
5 년 전에 도입 된 인텔의 솔루션은 실리콘 다이의 인접한 가장자리 아래에 유기농 패키지에 작은 실리콘을 삽입하는 것입니다. EMIB라고 불리는 실리콘의 은색은 유기 기판이 처리 할 수있는 것 이상의 연결 밀도를 증가시키는 미세한 상호 연결로 에칭됩니다.
ECTC에서 인텔은 EMIB-T라는 EMIB 기술의 최신 트위스트를 공개했습니다. 일반적인 미세한 수평 상호 연결 외에도 EMIB-T는 실리콘을 통과하는 비교적 두꺼운 수직 구리 연결 또는 TSV를 제공합니다. TSV는 아래의 회로 보드의 전원이 Emib 주위를 돌지 않고 위의 칩에 직접 연결하여 더 긴 여행으로 손실 된 전력을 줄일 수 있습니다. 또한 EMIB-T에는 프로세스 코어 및 기타 회로가 갑자기 작업량을 증가시켜 전달되는 전력의 소음을 줄이기위한 접지 평면 역할을하는 구리 그리드가 포함되어 있습니다.
Intel의 Substrate Packaging Technology 부사장 인 Rahul Manepalli는“간단하게 들리지만 이것은 많은 기능을 제공하는 기술입니다. IT와 다른 기술로 인텔이 설명한 고객은 38 개 이상의 EMIB-T 교량을 사용하는 단일 패키지로 12 개 이상의 풀 사이즈 실리콘 다이 (10,000 평방 밀리미터의 실리콘)에 해당하는 실리콘을 연결할 수 있습니다.
열 제어
패키지의 크기를 높이는 데 도움이되는 ECTC에서보고 된 또 다른 기술 인텔은 낮은 등급 열 압축 결합입니다. 실리콘 다이를 유기 기판에 부착하는 데 사용되는 기술의 변형입니다. 솔더의 마이크로 미터 스케일 범프는 기판에 위치하여 실리콘 다이에 연결됩니다. 그런 다음 다이를 가열하여 미생물에 눌러 녹아서 패키지의 상호 연결을 실리콘에 연결합니다.
실리콘과 기판은 가열 될 때 다른 속도로 팽창하기 때문에 엔지니어는 범프 간 거리 또는 피치를 제한해야합니다. 또한 확장 차이로 인해 많은 실리콘 다이로 가득 찬 매우 큰 기질을 안정적으로 만들기가 어렵습니다.
Manepalli는 새로운 인텔 기술은 열 확장 불일치를보다 예측 가능하고 관리하기 쉽다고 말합니다. 결과적으로 매우 큰 기판은 다이로 채워질 수 있습니다. 대안 적으로, 동일한 기술을 사용하여 EMIB와의 연결 밀도를 약 25 마이크로 미터마다 약 1로 향상시킬 수 있습니다.
더 평평한 열 확산기
이 더 큰 실리콘 조립은 오늘날의 시스템보다 더 많은 열이 발생합니다. 따라서 실리콘에서 나오는 열의 통로는 방해받지 않는 것이 중요합니다. 히트 스프레더라고 불리는 금속의 통합 조각이 그 핵심이지만,이 큰 패키지에 충분히 큰 것을 만드는 것은 어렵습니다. 패키지 기판은 뒤틀릴 수 있고 금속 열 확산기 자체는 완벽하게 평평하게 유지되지 않을 수 있습니다. 그래서 그것은 열을 빨아 먹을 것으로 예상되는 뜨거운 다이의 꼭대기에 닿지 않을 수도 있습니다. 인텔의 솔루션은 한 조각이 아닌 부품으로 통합 열 스프레더를 조립하는 것이 었습니다. 이를 통해 모든 것을 평평하고 제자리에두기 위해 추가 강성 구성 요소를 추가 할 수있었습니다.
Manepalli는“고온에서 평평하게 유지하는 것은 신뢰성과 수율에 큰 이점이 있습니다.
인텔은이 기술이 여전히 R & D 단계에 있으며 이러한 기술이 상업적으로 데뷔 할 때에 대해서는 언급하지 않을 것이라고 말했다. 그러나 인텔 파운드리가 경쟁하기 위해 향후 몇 년 안에 도착해야 할 것입니다. TSMC의 계획된 포장 확장.