Мультичиповый модуль - Multi-chip module

Керамический многокристальный модуль, содержащий четыре МОЩНОСТЬ5 матрицы процессора (в центре) и четыре кристалла кэша L3 объемом 36 МБ (периферия).

А многокристальный модуль (MCM) обычно представляет собой электронную сборку (например, пакет с несколькими выводами проводов или "булавки" ) где несколько интегральные схемы (ИС или «микросхемы»), полупроводник умирает и / или другие дискретные компоненты интегрируются, обычно на объединяющей подложке, так что при использовании ее можно рассматривать, как если бы она была более крупной ИС.[1]Другие термины, такие как «гибрид» или «гибридная интегральная схема ", также относятся к MCM. Отдельные IC, составляющие MCM, известны как чиплеты.[2] Intel и AMD используют MCM для повышения производительности и снижения затрат, поскольку разделение большой монолитной ИС на более мелкие чиплеты позволяет легко повысить производительность (легко позволяет разделить больше транзисторов на несколько чиплетов), увеличить количество ИС на пластину и улучшить урожай, поскольку меньшие матрицы имеют меньший риск разрушения из-за изменений процесса во время производство полупроводников. Этот подход также позволяет повторно использовать чиплеты в нескольких продуктах, сокращает время, необходимое для разработки модуля по сравнению с проектированием монолитной ИС, а также уменьшает количество ошибок, которые необходимо устранить во время проектирования. Однако связь между чиплетами потребляет больше энергии и имеет большую задержку, чем компоненты в монолитных ИС.[3] Каждый чиплет физически меньше, чем обычный монолитный кристалл ИС (монолитная ИС - это Пакет IC с одним штампом, выполняющим все функции).[4][5] Примером MCM, используемых для основных процессоров, является AMD с Дзен 2 дизайн.

Обзор

Многочиповые модули бывают разных форм в зависимости от сложности и философии разработки их разработчиков. Они могут варьироваться от использования предварительно упакованных ИС на небольших печатная плата (PCB), предназначенная для имитации занимаемой площади существующего пакета микросхемы до полностью настраиваемых пакетов микросхем, объединяющих множество кристаллов на подложке межсоединений высокой плотности (HDI).

Упаковка мультичиповых модулей - важный аспект современной электронной миниатюризации и микроэлектронных систем. MCM классифицируются в соответствии с технологией, используемой для создания подложки HDI.

  • MCM-L - ламинированный MCM. Подложка - многослойная ламинированная печатная плата (Печатная плата, используемая в AMD Дзен 2 процессоры).
  • MCM-D - депонированный MCM. Модули наносятся на базовую подложку с использованием тонкопленочной технологии.
  • MCM-C - MCM с керамической подложкой, например низкотемпературная обожженная керамика (LTCC)

Печатная плата, соединяющая чиплеты, известна как посредник. Часто он либо органический, либо сделан из кремния (как в Память с высокой пропускной способностью )[6] У обоих есть свои преимущества и недостатки. Использование переходников для соединения нескольких микросхем вместо соединения нескольких монолитных микросхем в отдельных корпусах снижает мощность, необходимую для передачи сигналов между микросхемами, увеличивает количество каналов передачи и уменьшает задержки, вызванные сопротивлением / емкостью (задержки RC).[7]

Чиплеты часто прикрепляются к вставкам с помощью перевернуть чип.

MCM стека микросхем

Беспроводной NoC включен 3D интегральная схема

Относительно новой разработкой в ​​технологии MCM является так называемый пакет «чип-стек».[8] Некоторые микросхемы, в частности память, имеют очень похожие или идентичные распиновки при многократном использовании в системе. Тщательно спроектированная подложка может позволить штабелировать эти матрицы в вертикальной конфигурации, что значительно снижает занимаемую площадь MCM (хотя и за счет более толстого или более высокого чипа). Поскольку в конструкции миниатюрной электроники площадь чаще всего ограничивается, набор микросхем является привлекательным вариантом во многих приложениях, таких как сотовые телефоны и т.д. персональные цифровые помощники (КПК). С использованием 3D интегральная схема и процесс утонения, можно уложить до десяти штампов в стопку для создания карты памяти SD большой емкости.[9] Этот метод также можно использовать для Память с высокой пропускной способностью.

Возможный способ увеличения скорости передачи данных в стеке чипа - использование беспроводной связи. Сети на чипе (WiNoC).[10]

Примеры многочиповых корпусов

3D мультичиповые модули

Основные статьи: 3D интегральная схема и Пакет на упаковке

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Рао Туммала, Технология твердого тела. «SoC против MCM против SiP против SoP. » Проверено 4 августа 2015 года.
  2. ^ «Чиплет - ВикиЧип». en.wikichip.org.
  3. ^ https://www.anandtech.com/show/16021/intel-moving-to-chiplets-client-20-for-7nm
  4. ^ Симонит, Том (6 ноября 2018 г.). «Чтобы не отставать от закона Мура, производители микросхем обращаются к чиплетам'". Проводной - через www.wired.com.
  5. ^ «Повышенное разрешение: это год чиплета ЦП.'". Engadget.
  6. ^ https://semiengineering.com/knowledge_centers/packaging/advanced-packaging/2-5d-ic/
  7. ^ https://semiengineering.com/knowledge_centers/packaging/advanced-packaging/2-5d-ic/interposers/
  8. ^ Джон Уоррел (15 апреля 2012 г.). «Intel переходит на настольные мультичиповые модули (MCM) с 14-нм технологией Broadwell». Фудзилла.
  9. ^ Ричард Чиргвин, Регистр. «Поставщики памяти используют стандарт стекирования 3D. » 2 апреля 2013 г. 5 февраля 2016 г.
  10. ^ Слюсарь В.И., Слюсарь Д.В. Пирамидальная конструкция массива наноантенн. // VIII Международная конференция по теории и технике антенн (ICATT’11). - Киев, Украина. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». - 20 - 23 сентября 2011 г. - Стр. 140 - 142. [1]
  11. ^ Ghoshal, U .; Ван Дузер, Т. (1992). «Высокоэффективные межкомпонентные схемы МКМ и флюксоэлектроника». Труды 1992 IEEE Multi-Chip Module Conference MCMC-92. С. 175–178. Дои:10.1109 / MCMC.1992.201478. ISBN  0-8186-2725-5.
  12. ^ Бернс, М. Дж .; Char, K .; Cole, B.F .; Ruby, W. S .; Sachtjen, S.A. (1993). «Многокристальный модуль с использованием многослойных межсоединений YBa2Cu3O7 − δ». Письма по прикладной физике. 62 (12): 1435–1437. Bibcode:1993АпФЛ..62.1435Б. Дои:10.1063/1.108652.
  13. ^ Сатору Ивата, спрашивает Ивата. «Изменения в телевидении. » Проверено 4 августа 2015 года.
  14. ^ Шимпи, Ананд Лал. "QuadCore от VIA: Nano становится больше". www.anandtech.com. Получено 2020-04-10.
  15. ^ "MCP (Многокристальный корпус) | Samsung Semiconductor". www.samsung.com.
  16. ^ «MCP на базе NAND | Samsung Memory Link». samsung.com.
  17. ^ "MCP на основе e-MMC | Samsung Memory Link". samsung.com.
  18. ^ Катресс, Ян. «Обзор AMD Ryzen Threadripper 1950X и 1920X: процессоры на стероидах». www.anandtech.com. Получено 2020-04-10.
  19. ^ Лилли, Пол (17 декабря 2019). «AMD Ryzen Threadripper 3960X, 3970X встречает Scalpel для Zen 2 Delidding Operation». HotHardware. Получено 2020-04-10.
  20. ^ Катресс, Ян. «Анализ микроархитектуры AMD Zen 2: Ryzen 3000 и EPYC Rome». www.anandtech.com. Получено 2020-04-10.

внешняя ссылка