Iṣakojọpọ semikondokito ti wa lati awọn aṣa 1D PCB ibile si gige gige-eti 3D arabara ni ipele wafer. Ilọsiwaju yii ngbanilaaye aaye interconnecting ni sakani micron oni-nọmba kan, pẹlu awọn bandiwidi ti o to 1000 GB/s, lakoko mimu ṣiṣe ṣiṣe agbara giga. Ni ipilẹ ti awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ semikondokito ilọsiwaju jẹ iṣakojọpọ 2.5D (nibiti awọn paati ti wa ni ẹgbẹ lẹgbẹẹ ẹgbẹ lori ipele agbedemeji) ati apoti 3D (eyiti o kan akopọ awọn eerun ti nṣiṣe lọwọ ni inaro). Awọn imọ-ẹrọ wọnyi ṣe pataki fun ọjọ iwaju ti awọn eto HPC.
Imọ-ẹrọ iṣakojọpọ 2.5D pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo Layer agbedemeji, ọkọọkan pẹlu awọn anfani ati awọn alailanfani tirẹ. Awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji Silicon (Si), pẹlu awọn wafers ohun alumọni palolo ni kikun ati awọn afara ohun alumọni agbegbe, ni a mọ fun ipese awọn agbara onirin ti o dara julọ, ti o jẹ ki wọn jẹ apẹrẹ fun iṣiro iṣẹ ṣiṣe giga. Sibẹsibẹ, wọn jẹ idiyele ni awọn ofin ti awọn ohun elo ati iṣelọpọ ati awọn idiwọn oju ni agbegbe apoti. Lati ṣe iyọkuro awọn ọran wọnyi, lilo awọn afara ohun alumọni agbegbe ti n pọ si, ni lilo imunadoko ohun alumọni nibiti iṣẹ ṣiṣe to dara ṣe pataki lakoko ti n ba awọn ihamọ agbegbe sọrọ.
Awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji Organic, ni lilo awọn pilasitik ti a ṣe afẹfẹ-jade, jẹ yiyan idiyele-doko diẹ sii si ohun alumọni. Wọn ni ibakan dielectric kekere, eyiti o dinku idaduro RC ninu package. Laibikita awọn anfani wọnyi, awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji Organic Ijakadi lati ṣaṣeyọri ipele kanna ti idinku ẹya ara ẹrọ asopọ bi apoti ti o da lori ohun alumọni, ni opin gbigba wọn ni awọn ohun elo iširo iṣẹ ṣiṣe giga.
Awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji gilasi ti ni iwulo pataki, ni pataki ni atẹle ifilọlẹ Intel laipẹ ti iṣakojọpọ ọkọ ayọkẹlẹ ti o da lori gilasi. Gilasi nfunni ni ọpọlọpọ awọn anfani, gẹgẹbi adijositabulu adijositabulu ti imugboroja igbona (CTE), iduroṣinṣin onisẹpo giga, didan ati awọn ipele alapin, ati agbara lati ṣe atilẹyin iṣelọpọ nronu, ti o jẹ ki o jẹ oludije ti o ni ileri fun awọn ipele agbedemeji pẹlu awọn agbara onirin ni afiwe si ohun alumọni. Bibẹẹkọ, lẹgbẹẹ awọn italaya imọ-ẹrọ, apadabọ akọkọ ti awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji gilasi jẹ ilolupo ilolupo ati aini lọwọlọwọ ti agbara iṣelọpọ iwọn-nla. Bi ilolupo ilolupo ti n dagba ati awọn agbara iṣelọpọ ni ilọsiwaju, awọn imọ-ẹrọ ti o da lori gilasi ni iṣakojọpọ semikondokito le rii idagbasoke siwaju ati isọdọmọ.
Ni awọn ofin ti imọ-ẹrọ iṣakojọpọ 3D, Cu-Cu bump-kere arabara imora n di imọ-ẹrọ imotuntun asiwaju. Ilana ilọsiwaju yii ṣaṣeyọri awọn isopọmọ ayeraye nipa apapọ awọn ohun elo dielectric (bii SiO2) pẹlu awọn irin ti a fi sii (Cu). Isopọpọ arabara Cu-Cu le ṣaṣeyọri awọn aye ni isalẹ awọn microns 10, ni igbagbogbo ni iwọn micron oni-nọmba kan, ti o nsoju ilọsiwaju pataki lori imọ-ẹrọ bulọọgi-bump ibile, eyiti o ni awọn aaye ijalu ti bii 40-50 microns. Awọn anfani ti isunmọ arabara pẹlu I / O ti o pọ si, bandiwidi imudara, imudara inaro inaro 3D, ṣiṣe agbara ti o dara julọ, ati awọn ipa parasitic dinku ati resistance igbona nitori isansa ti kikun isalẹ. Sibẹsibẹ, imọ-ẹrọ yii jẹ eka lati ṣe iṣelọpọ ati pe o ni awọn idiyele ti o ga julọ.
Awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ 2.5D ati 3D yika ọpọlọpọ awọn ilana iṣakojọpọ. Ninu apoti 2.5D, da lori yiyan awọn ohun elo Layer agbedemeji, o le jẹ tito lẹtọ si orisun silikoni, orisun Organic, ati awọn ipele agbedemeji gilasi, bi a ṣe han ninu eeya loke. Ninu apoti 3D, idagbasoke ti imọ-ẹrọ bulọọgi-bump ni ero lati dinku awọn iwọn aye, ṣugbọn loni, nipa gbigbe imọ-ẹrọ isunmọ arabara (ọna asopọ Cu-Cu taara), awọn iwọn aye oni-nọmba kan le ṣaṣeyọri, ti samisi ilọsiwaju pataki ni aaye .
** Awọn aṣa Imọ-ẹrọ pataki lati Wo:**
1. ** Awọn agbegbe Layer Intermediary ti o tobi ju: *** IDTechEx sọ asọtẹlẹ tẹlẹ pe nitori iṣoro ti awọn ipele agbedemeji silikoni ti o kọja iwọn iwọn reticle 3x, awọn solusan afara silikoni 2.5D yoo rọpo awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji silikoni bi yiyan akọkọ fun iṣakojọpọ awọn eerun HPC. TSMC jẹ olutaja pataki ti awọn fẹlẹfẹlẹ agbedemeji ohun alumọni 2.5D fun NVIDIA ati awọn olupilẹṣẹ HPC miiran ti o jẹ oludari bii Google ati Amazon, ati pe ile-iṣẹ kede laipẹ iṣelọpọ ibi-iṣelọpọ ti iran akọkọ-CoWoS_L pẹlu iwọn reticle 3.5x kan. IDTechEx nireti aṣa yii lati tẹsiwaju, pẹlu awọn ilọsiwaju siwaju ti a jiroro ninu ijabọ rẹ ti o bo awọn oṣere pataki.
2. ** Iṣakojọpọ Ipele-igbimọ: *** Iṣakojọpọ ipele-igbimọ ti di idojukọ pataki, bi a ti ṣe afihan ni 2024 Taiwan International Semiconductor Exhibition. Ọna iṣakojọpọ yii ngbanilaaye fun lilo awọn ipele agbedemeji nla ati iranlọwọ dinku awọn idiyele nipasẹ ṣiṣe awọn idii diẹ sii ni nigbakannaa. Pelu agbara rẹ, awọn italaya bii iṣakoso oju-iwe ogun tun nilo lati koju. Òkìkí rẹ̀ ti ń pọ̀ sí i ṣe afihan ibeere ti ndagba fun titobi julọ, awọn ipele agbedemeji iye owo diẹ sii.
3. ** Gilasi Intermediary Layers: ** Gilasi ti n yọ jade bi ohun elo oludije to lagbara fun iyọrisi wiwu ti o dara, ti o ṣe afiwe si silikoni, pẹlu awọn anfani afikun gẹgẹbi CTE adijositabulu ati igbẹkẹle ti o ga julọ. Awọn ipele agbedemeji gilasi tun wa ni ibamu pẹlu iṣakojọpọ ipele-ipele, ti o funni ni agbara fun wiwọn iwuwo giga ni awọn idiyele iṣakoso diẹ sii, ti o jẹ ki o jẹ ojutu ti o ni ileri fun awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ ọjọ iwaju.
4. ** HBM arabara imora:** 3D Ejò-Ejò (Cu-Cu) arabara imora jẹ bọtini kan ọna ẹrọ fun iyọrisi olekenka-itanran ipolowo inaro interconnections laarin awọn eerun. A ti lo imọ-ẹrọ yii ni ọpọlọpọ awọn ọja olupin giga-giga, pẹlu AMD EPYC fun SRAM tolera ati awọn CPUs, ati jara MI300 fun akopọ awọn bulọọki Sipiyu/GPU lori I/O ku. Isopọpọ arabara ni a nireti lati ṣe ipa pataki ni awọn ilọsiwaju HBM iwaju, pataki fun awọn akopọ DRAM ti o kọja awọn ipele 16-Hi tabi 20-Hi.
5. ** Awọn Ẹrọ Opiti Ajọpọ (CPO): ** Pẹlu ibeere ti ndagba fun iṣelọpọ data ti o ga julọ ati ṣiṣe agbara, imọ-ẹrọ interconnect opiti ti ni akiyesi pupọ. Awọn ẹrọ opiti ti a kojọpọ (CPO) n di ojutu bọtini fun imudara bandiwidi I/O ati idinku agbara agbara. Ti a ṣe afiwe si gbigbe itanna ibile, ibaraẹnisọrọ opiti nfunni ni ọpọlọpọ awọn anfani, pẹlu idinku ifihan ifihan kekere lori awọn ijinna pipẹ, ifamọ crosstalk dinku, ati bandiwidi pọ si ni pataki. Awọn anfani wọnyi jẹ ki CPO jẹ yiyan pipe fun data-lekoko, awọn ọna ṣiṣe HPC ti agbara-daradara.
** Awọn ọja bọtini lati Wo: ***
Ọja akọkọ ti n ṣakoso idagbasoke ti 2.5D ati awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ 3D jẹ laiseaniani eka iširo iṣẹ-giga (HPC). Awọn ọna iṣakojọpọ ilọsiwaju wọnyi jẹ pataki fun bibori awọn aropin ti Ofin Moore, ṣiṣe awọn transistors diẹ sii, iranti, ati awọn asopọ laarin package kan. Jijejijẹ ti awọn eerun tun ngbanilaaye fun lilo ti o dara julọ ti awọn apa ilana laarin awọn bulọọki iṣẹ ṣiṣe oriṣiriṣi, gẹgẹbi yiya sọtọ awọn bulọọki I / O lati awọn bulọọki sisẹ, imudara ilọsiwaju siwaju sii.
Ni afikun si iṣiro iṣẹ ṣiṣe giga (HPC), awọn ọja miiran tun nireti lati ṣaṣeyọri idagbasoke nipasẹ gbigba awọn imọ-ẹrọ iṣakojọpọ ilọsiwaju. Ni awọn apa 5G ati 6G, awọn imotuntun gẹgẹbi awọn eriali apoti ati awọn ojutu gige gige-eti yoo ṣe apẹrẹ ọjọ iwaju ti awọn ile-iṣẹ faaji iwọle alailowaya (RAN). Awọn ọkọ ayọkẹlẹ adase yoo tun ni anfani, bi awọn imọ-ẹrọ wọnyi ṣe atilẹyin isọpọ ti awọn suites sensọ ati awọn iwọn iširo lati ṣe ilana data pupọ lakoko ti o rii daju aabo, igbẹkẹle, iwapọ, agbara ati iṣakoso igbona, ati ṣiṣe-iye owo.
Awọn ẹrọ itanna onibara (pẹlu awọn fonutologbolori, awọn smartwatches, awọn ẹrọ AR/VR, awọn PC, ati awọn ibi iṣẹ) ti wa ni idojukọ siwaju sii lori sisẹ data diẹ sii ni awọn aaye kekere, pelu tcnu nla lori iye owo. Iṣakojọpọ semiconductor ti ilọsiwaju yoo ṣe ipa pataki ninu aṣa yii, botilẹjẹpe awọn ọna iṣakojọpọ le yatọ si awọn ti a lo ninu HPC.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹwa 25-2024