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如何看待台积电的封装技术?英特尔封装研究事业部组件研究部首席工程师Adel Elsherbini表示,“英特尔的3D封装技术结合了3D以及2D堆叠的两项优势,在这个领域台积电的SoIC做不到。第二个就是我们的ODI全向互连,可以通过在小芯片(chiplet)之间的布线空隙来实现,这一点也是我们与SoIC之间的不同之处。”
小芯片是一块物理硅片,上面封装了一个完整的IP子系统。通过封装级集成,多个小芯片与底层基础芯片封装在一起,形成多功能异构系统化封装芯片。通过这一技术,工程师可以像搭积木一样,在芯片库里将不同工艺的小芯片组装在一起实现不同功能。
Adel介绍称,通过把不同功能属性的小芯片连接并放在同一封装里,可以实现接近于单晶片的特点性能和功能。
为了实现这一目标,英特尔也推出了一系列技术,从纵向、横向等各个角度实现密度更高的多芯片集成。一种用于堆叠裸片的高密度垂直互连,可以大幅度提高带宽,同时也可以实现高密度的裸片叠加;第二种是全局的横向互连,未来会随着小芯片使用越来越普及;第三种是全方位互连,“通过全方位互连可以实现我们之前无法达到的3D堆叠带来的性能。”
不过,先进封装在延续摩尔定律的同时也面临散热、测试难度等多方面的挑战。
散热是3D堆叠最棘手的问题之一。由于裸片(die)上下垂直堆叠在一起,热量很难散发。对此,Ravi Mahajan回应称,冷却是3D封装技术重要的考虑方向。不过他也表示,目前有技术可以更好地减少底部裸片上的热区和热点,也可以通过单片分割技术更好地解决这点。另一方面,可以进一步减少从底部裸片到上部裸片的热传导,更好改善热属性,解决冷却问题。
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