Àkójọpọ̀ Semiconductor ti yípadà láti àwọn àpẹẹrẹ 1D PCB ìbílẹ̀ sí ìsopọ̀ 3D hybrid tó ga jùlọ ní ìpele wafer. Ìlọsíwájú yìí gba ààyè láti so àlàfo pọ̀ ní ìwọ̀n micron oní-nọ́ńbà kan, pẹ̀lú àwọn bandwidth tó tó 1000 GB/s, nígbàtí ó ń pa agbára tó ga mọ́. Ní kókó àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpamọ́ semiconductor tó ti ní ìlọsíwájú ni àkójọpọ̀ 2.5D (níbi tí a gbé àwọn èròjà sí ẹ̀gbẹ́ kan lórí ìpele àárín) àti àkójọpọ̀ 3D (èyí tó ní í ṣe pẹ̀lú títo àwọn ègé tó ń ṣiṣẹ́ pọ̀ ní inaro). Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ wọ̀nyí ṣe pàtàkì fún ọjọ́ iwájú àwọn ètò HPC.
Ìmọ̀-ẹ̀rọ ìdìpọ̀ 2.5D ní onírúurú ohun èlò ìpele àárín, ọ̀kọ̀ọ̀kan pẹ̀lú àwọn àǹfààní àti àléébù tirẹ̀. Àwọn ìpele àárín Silicon (Si), títí kan àwọn wafer silicon tí a lè lò dáadáa àti àwọn afárá silicon tí a lè lò ní àgbègbè, ni a mọ̀ fún fífúnni ní agbára wáyà tí ó dára jùlọ, èyí tí ó mú kí wọ́n dára fún ìṣiṣẹ́ gíga. Síbẹ̀síbẹ̀, wọ́n gbowó lórí ní ti àwọn ohun èlò àti ìṣelọ́pọ́ àti dojúkọ àwọn ààlà ní agbègbè ìdìpọ̀. Láti dín àwọn ìṣòro wọ̀nyí kù, lílo àwọn afárá silicon tí a lè lò ní àgbègbè ń pọ̀ sí i, ní lílo silicon níbi tí iṣẹ́ ṣíṣe dáadáa ṣe pàtàkì nígbà tí ó ń yanjú àwọn ìdíwọ́ agbègbè.
Àwọn ìpele alágbàgbà Organic, tí wọ́n ń lo àwọn pílásítíkì tí a fi afẹ́fẹ́ ṣe, jẹ́ àyípadà tí ó wúlò jù fún silicon. Wọ́n ní ìdúró dielectric tí ó kéré sí i, èyí tí ó dín ìdádúró RC kù nínú àpò náà. Láìka àwọn àǹfààní wọ̀nyí sí, àwọn ìpele alágbàgbà organic ń tiraka láti ṣe àṣeyọrí ìpele kan náà ti ìdínkù ẹ̀yà ara ìbáṣepọ̀ gẹ́gẹ́ bí àpò tí a fi silicon ṣe, èyí tí ó dín ìlò wọn kù nínú àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ gíga.
Àwọn ìpele alágbàṣe gilasi ti gba àfiyèsí pàtàkì, pàápàá lẹ́yìn ìfilọ́lẹ̀ Intel ti àgbékalẹ̀ àpò ọkọ̀ tí a fi gilasi ṣe láìpẹ́ yìí. Gilasi ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní, bíi adjustable coefficient of thermal expansion (CTE), ìdúróṣinṣin gíga, àwọn ojú ilẹ̀ dídán àti títẹ́jú, àti agbára láti ṣètìlẹ́yìn fún iṣẹ́ páálí, èyí tí ó mú kí ó jẹ́ ẹni tí ó ní ìrètí fún àwọn ìpele alágbàṣe pẹ̀lú agbára wáyà tí ó jọ ti silicon. Síbẹ̀síbẹ̀, yàtọ̀ sí àwọn ìpèníjà ìmọ̀-ẹ̀rọ, ìṣòro pàtàkì ti àwọn ìpele alágbàṣe gilasi ni ìpele alágbàṣe tí kò dàgbà àti àìní agbára iṣẹ́ ọnà ńlá lọ́wọ́lọ́wọ́. Bí ìpele alágbàṣe bá ti ń dàgbà àti àwọn agbára iṣẹ́ ọnà ṣe ń sunwọ̀n sí i, àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ tí a fi gilasi ṣe nínú àpò semiconductor lè rí ìdàgbàsókè àti ìgbanisípò síwájú sí i.
Ní ti ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdìpọ̀ 3D, ìsopọ̀pọ̀ 3D tí kò ní ìdàpọ̀ Cu-Cu ń di ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun tó gbajúmọ̀. Ọ̀nà ìlọsíwájú yìí ń ṣe àṣeyọrí ìsopọ̀ títí láé nípa sísopọ̀ àwọn ohun èlò dielectric (bíi SiO2) pẹ̀lú àwọn irin tí a fi sínú rẹ̀ (Cu). Ìsopọ̀pọ̀ CU-Cu lè ṣe àṣeyọrí àwọn àlàfo tí ó wà ní ìsàlẹ̀ 10 microns, ní pàtàkì nínú ìwọ̀n micron oní-nọ́ńbà kan, èyí tí ó dúró fún ìlọsíwájú pàtàkì lórí ìmọ̀ ẹ̀rọ micro-bump ìbílẹ̀, èyí tí ó ní àwọn àlàfo 40-50 microns. Àwọn àǹfààní ìsopọ̀pọ̀ COMPANY pẹ̀lú I/O tí ó pọ̀ sí i, ìlọ́po 3D tí ó dára sí i, agbára tí ó dára sí i, àti ìdínkù àwọn ipa parasitic àti resistance ooru nítorí àìsí ìkún ilẹ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí jẹ́ ohun tí ó díjú láti ṣe, ó sì ní owó tí ó ga jù.
Àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdìpọ̀ 2.5D àti 3D ní onírúurú ọ̀nà ìdìpọ̀. Nínú ìdìpọ̀ 2.5D, ní ìbámu pẹ̀lú yíyàn àwọn ohun èlò ìdìpọ̀ ààrín, a lè pín in sí àwọn ìdìpọ̀ ààrín tí a fi silicon ṣe, tí a fi organic ṣe, àti tí a fi gilasi ṣe, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán tí ó wà lókè yìí. Nínú ìdìpọ̀ 3D, ìdàgbàsókè ìmọ̀ ẹ̀rọ micro-bump ń fẹ́ láti dín ìwọ̀n àlàfo kù, ṣùgbọ́n lónìí, nípa lílo ìmọ̀ ẹ̀rọ ìdìpọ̀ ààrín (ọ̀nà ìsopọ̀ Cu-Cu tààrà), a lè ṣe àwọn ìwọ̀n àlàfo ààrín oní-nọ́ńbà kan, èyí tí ó ń ṣàfihàn ìlọsíwájú pàtàkì nínú pápá náà.
**Àwọn Àṣà Ìmọ̀-ẹ̀rọ Pàtàkì Láti Wo:**
1. **Awọn Agbegbe Ipele Alagberin Tobi:** IDTechEx ti sọ tẹlẹ pe nitori iṣoro ti awọn fẹlẹfẹlẹ alagberin silicon ti o kọja opin iwọn reticle 3x, awọn solusan afara silicon 2.5D yoo rọpo awọn fẹlẹfẹlẹ alagberin silicon laipẹ gẹgẹbi aṣayan akọkọ fun fifi awọn eerun HPC pamọ. TSMC jẹ olupese pataki ti awọn fẹlẹfẹlẹ alagberin silicon 2.5D fun NVIDIA ati awọn olupilẹṣẹ HPC olokiki miiran bii Google ati Amazon, ile-iṣẹ naa kede iṣelọpọ pupọ ti iran akọkọ rẹ CoWoS_L pẹlu iwọn reticle 3.5x. IDTechEx nireti pe aṣa yii yoo tẹsiwaju, pẹlu awọn ilọsiwaju siwaju sii ti a jiroro ninu ijabọ rẹ ti o bo awọn oṣere pataki.
2. **Àkójọpọ̀ Ìpele Páálí:** Àkójọpọ̀ ìpele Páálí ti di ohun pàtàkì, gẹ́gẹ́ bí a ṣe tẹnumọ́ ní Ìfihàn Semiconductor International ti Taiwan ti ọdún 2024. Ọ̀nà àkójọpọ̀ yìí gba àyè fún lílo àwọn ìpele aládàáni tó tóbi jù, ó sì ń ran lọ́wọ́ láti dín owó kù nípa ṣíṣe àwọn ìpele púpọ̀ sí i ní àkókò kan náà. Láìka agbára rẹ̀ sí, àwọn ìpèníjà bíi ìṣàkóso ogun ojú ìwé ṣì nílò láti yanjú. Pípéye rẹ̀ ń fi bí ìbéèrè ṣe ń pọ̀ sí i hàn fún àwọn ìpele aládàáni tó tóbi jù, tó sì ń náwó jù.
3. **Awọn fẹlẹfẹlẹ Alagberin Gilasi:** Gilasi n farahan bi ohun elo to lagbara fun ṣiṣe awọn okun waya to dara, ti o jọra silikoni, pẹlu awọn anfani afikun bii CTE ti a le ṣatunṣe ati igbẹkẹle ti o ga julọ. Awọn fẹlẹfẹlẹ alagberin gilasi tun baamu pẹlu apoti ipele panẹli, nfunni ni agbara fun awọn okun waya ti o ni iwuwo giga ni awọn idiyele ti o rọrun diẹ sii, ti o jẹ ki o jẹ ojutu ti o ni ileri fun awọn imọ-ẹrọ apoti ọjọ iwaju.
4. **Ìsopọ̀ HBM Hybrid:** Ìsopọ̀ hybrid copper-copper (Cu-Cu) 3D jẹ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ pàtàkì fún ṣíṣe àṣeyọrí àwọn ìsopọ̀ vertical-fine pitch vertical vertical vertical linear centre láàrín àwọn chips. A ti lo ìmọ̀-ẹ̀rọ yìí nínú onírúurú ọjà server gíga, títí kan AMD EPYC fún àwọn SRAM àti CPU tí a ti kó jọ, àti àwọn MI300 series fún ṣíṣàkójọ àwọn bulọọki CPU/GPU lórí àwọn kú I/O. A retí pé ìsopọ̀ hybrid yóò kó ipa pàtàkì nínú àwọn ìlọsíwájú HBM lọ́jọ́ iwájú, pàápàá jùlọ fún àwọn DRAM stacks tí ó ju àwọn fẹlẹfẹlẹ 16-Hi tàbí 20-Hi lọ.
5. **Awọn Ẹrọ Opitiki Akojọpọ (CPO):** Pẹlu iwulo ti npọ si fun agbara data ti o ga julọ ati ṣiṣe agbara, imọ-ẹrọ isopọmọ opitika ti gba akiyesi pupọ. Awọn ẹrọ opitika ti a ṣajọpọ papọ (CPO) n di ojutu pataki fun imudara bandwidth I/O ati idinku lilo agbara. Ni akawe pẹlu gbigbe ina ibile, ibaraẹnisọrọ opitika nfunni ni ọpọlọpọ awọn anfani, pẹlu idinku ifihan agbara kekere lori awọn ijinna gigun, idinku ifamọ crosstalk, ati ilosoke bandwidth ni pataki. Awọn anfani wọnyi jẹ ki CPO jẹ yiyan ti o dara julọ fun awọn eto HPC ti o ni agbara data, ti o munadoko agbara.
**Àwọn Ọjà Pàtàkì láti Wo:**
Ọjà pàtàkì tó ń darí ìdàgbàsókè àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpamọ́ 2.5D àti 3D jẹ́ ẹ̀ka ìṣiṣẹ́ gíga (HPC). Àwọn ọ̀nà ìpamọ́ tó ti ní ìlọsíwájú wọ̀nyí ṣe pàtàkì fún bíborí àwọn ààlà ti Moore's Law, tó ń jẹ́ kí àwọn transistors, ìrántí, àti ìsopọ̀ pọ̀ sí i láàárín àpò kan ṣoṣo. Ìbàjẹ́ àwọn ërún náà tún ń gba àyè fún lílo àwọn nódù iṣẹ́ tó dára jùlọ láàrín àwọn bọ́ọ̀lù iṣẹ́ tó yàtọ̀ síra, bíi yíyà àwọn bọ́ọ̀lù I/O kúrò nínú àwọn bọ́ọ̀lù ìṣiṣẹ́, tó ń mú kí iṣẹ́ sunwọ̀n sí i.
Ní àfikún sí iṣiṣẹ́ iṣiṣẹ́ gíga (HPC), a tún ń retí pé àwọn ọjà mìíràn yóò ní ìdàgbàsókè nípasẹ̀ gbígbà àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ ìpamọ́ tó ti ní ìlọsíwájú. Nínú àwọn ẹ̀ka 5G àti 6G, àwọn ìṣẹ̀dá tuntun bíi àwọn antenna ìpamọ́ àti àwọn ojútùú chip tó ti ní ìpele tuntun yóò ṣe àgbékalẹ̀ ọjọ́ iwájú àwọn ayàwòrán nẹ́tíwọ́ọ̀kì wíwọlé alailowaya (RAN). Àwọn ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ aládàáni yóò tún ní àǹfààní, nítorí pé àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ wọ̀nyí ń ṣe àtìlẹ́yìn fún ìṣọ̀kan àwọn ohun èlò sensọ àti àwọn ẹ̀rọ iṣiṣẹ́ láti ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwífún nígbàtí wọ́n ń rí i dájú pé ààbò, ìgbẹ́kẹ̀lé, ìṣọ̀kan, agbára àti ìṣàkóso ooru, àti ìnáwó wọn kò pọ̀ tó.
Àwọn ẹ̀rọ itanna oníbàárà (pẹ̀lú àwọn fóònù alágbèéká, smartwatches, àwọn ẹ̀rọ AR/VR, àwọn kọ̀ǹpútà, àti àwọn ibi iṣẹ́) túbọ̀ ń dojúkọ sí ṣíṣe ìwádìí data púpọ̀ sí i ní àwọn àyè kéékèèké, láìka ìtẹnumọ́ sí i lórí iye owó sí. Àkójọpọ̀ semiconductor tó ti ní ìlọsíwájú yóò kó ipa pàtàkì nínú àṣà yìí, bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ọ̀nà ìpamọ́ lè yàtọ̀ sí àwọn tí a lò nínú HPC.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹ̀wàá-07-2024