先進(jìn)的封裝技術(shù)通常不在頂級(jí)芯片制造商的榜首,，但英特爾正在將這一領(lǐng)域定義為幫助該公司避免摩爾定律的緊迫影響的關(guān)鍵之一,。
強(qiáng)調(diào)封裝的作用是有充分理由的，推動(dòng)組件級(jí)別的創(chuàng)新可以帶來異構(gòu)性,，連接性和帶寬的增加,，同時(shí)降低功耗。在這個(gè)領(lǐng)域,，英特爾一直比其他方面更加努力,，問題在于我們對(duì)此了解不多。
在過去的十多年中,，英特爾開發(fā)了許多技術(shù)來讓經(jīng)濟(jì)和技術(shù)挑戰(zhàn)并駕齊驅(qū),，在接下來的幾年中，這一問題將更加明顯,。許多最重要的發(fā)展都在互連層,。如果我們看一下英特爾已經(jīng)開發(fā)的這一領(lǐng)域的技術(shù)，那么一切都有選擇,。例如,，已經(jīng)有10多年的EMIB了，并且可以進(jìn)行本地連接,。對(duì)于高密度連接,，它們還可以卷入硅中介層。借助Foveros之類的技術(shù),，他們還可以進(jìn)行堆疊,，并具有3D和2D的附加功能，可以將這些3D和2D縫合在一起以創(chuàng)建放大和橫向擴(kuò)展的架構(gòu),，更不用說全向互連的功能了,。
在此范圍內(nèi)，芯片行業(yè)總體上也做出了幾個(gè)關(guān)鍵的決定,。從線路板到空中互連,；從陶瓷到銅/有機(jī)物；從含鉛焊料到無鉛焊料的過渡,；從 pin-grid到line-grid,。所有這些更廣泛的技術(shù)都是在Ravi Mahajan在英特爾任職期間開發(fā)的，首先是在熱機(jī)械方面,，然后在2000年進(jìn)入互連,，恰好又一次重要的轉(zhuǎn)變-促使英特爾在2000年代初開發(fā)EMIB的技術(shù)：從串行轉(zhuǎn)到并行上來。這為我們今天擁有的各種高密度互連打開了大門,。
現(xiàn)在,，作為Pathfinding小組的Intel研究員,，Mahajan通過與DARPA，DoD和其他希望了解將要求越來越高的性能和更高性能的系統(tǒng)的未來發(fā)展的小組一起,，在組件級(jí)別上探討潛在的可能性和局限性,。對(duì)于Mahajan來說，并行路徑是已知的,，但會(huì)變得更加曲折?！霸趶V泛和緩慢的并行與串行問題中,，已經(jīng)有很多想法。并行鏈接中的一個(gè)限制因素是我們需要復(fù)雜的封裝,，并且必須擔(dān)心產(chǎn)量和成本,。但是，如果您能將所有這些工作結(jié)合在一起,，則可以以更低的功耗提供更高的帶寬,，更低的延遲互連?！?Mahajan說,。
有趣的是，高密度的挑戰(zhàn)只有在異構(gòu)時(shí)代才變得更加緊迫,，即整合平衡行為,。從一開始就獲得越來越多的設(shè)備來獲得最終的電源效率和性能并不是一件容易的事，雖然Mahajan說即將出現(xiàn)的有前途的技術(shù),，但他只能看到2050年的產(chǎn)品范圍,。
一些人提出5nm可能是路途的盡頭。樂觀主義者說3nm,。而Mahajan絕對(duì)處于樂觀陣營(yíng),。
“如果您說這些互連的重點(diǎn)是每一代將帶寬增加一倍，那么我們?nèi)匀惶幱诘谝淮偷诙g,。我們至少還有三代的發(fā)展,。從概念上講，每一代都可以持續(xù)兩到三年,。那至少給了我們10-15年的時(shí)間,。” 他補(bǔ)充說,，從產(chǎn)品的角度來看,，“直到2060年，我們才會(huì)用盡汽油,。即使到那時(shí),，我們可能也會(huì)在位縮放方面用盡,，但在縮放功能方面不會(huì)用完—我們可以繼續(xù)添加Lego塊并構(gòu)建更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，前提是產(chǎn)量是掌握之中,?！?/p>
“在全局視圖中，我們?cè)诓煌墓韫に嚿蠈?shí)現(xiàn)并優(yōu)化了不同的IP,，并將它們綁定在一起,。最終結(jié)果必須表現(xiàn)得盡可能接近SoC。我們專注于弄清楚如何以緊湊的方式開發(fā)將這些芯片連接到封裝上的互連,，該互連可以通過干凈的電源進(jìn)行冷卻,，并且組件之間的封裝上互連和離開封裝的互連不會(huì)限制性能?！?/p>
空中密度的提高是Mahajan和團(tuán)隊(duì)的游戲名稱,，但隨著我們的不斷縮小，即使這種能力也已枯竭,。他說,，他們有足夠的前途證明，他們知道如何過渡到純銅互連,，可以創(chuàng)建3D堆棧并使用EMIB型連接進(jìn)行連接,。
到達(dá)2050年（或2030年）是在包括熱管理和電力輸送在內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)域中逐步采取的措施，但最終將由成本來承擔(dān),。
“在散熱方面,，我們將必須格外注意，以確保我們能夠管理持續(xù)的進(jìn)步,。您帶來了不同類型的芯片,，將它們的溫度保持在最佳水平，并進(jìn)行集成,，使它們更接近,。當(dāng)被問及研發(fā)承諾即將到來時(shí)，Mahajan說：”我們可以改善材料,，并研究如何散發(fā)熱量并帶走熱量,。“ 此外,，隨著所有不同裸片的電源傳輸網(wǎng)絡(luò)整合在一起,，這些架構(gòu)將需要更加智能的設(shè)計(jì)。
延長(zhǎng)2050年的時(shí)間表意味著在不犧牲性能,，通信或成本的情況下實(shí)現(xiàn)了以上所有創(chuàng)新,。那么英特爾（或其他芯片制造商）如何才能在這種最大的限制下繼續(xù)擴(kuò)展？
”這很難預(yù)測(cè),，“ Mahajan說,?！钡牵⑻貭栭_展業(yè)務(wù)的方式是提高良率并采取漸進(jìn)措施以保持密度的不斷提高,。很難預(yù)測(cè)我們何時(shí)會(huì)耗盡經(jīng)濟(jì)動(dòng)力或基礎(chǔ)設(shè)施,，但我們已經(jīng)看到了足夠的工作來告訴我們，我們?nèi)杂泻艽蟮陌l(fā)展空間,?！?他補(bǔ)充說，重點(diǎn)是產(chǎn)量和規(guī)模,。
”如果規(guī)模能夠帶來成本優(yōu)勢(shì),，而收益則可以使您更好地工作，那么這兩件事將使我們不斷前進(jìn),。我們可以通過專注于工程來控制成本,。但是技術(shù)將擁有更多的支撐,，而不是成本,。“