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新一代3D封装技术走向异构集成

时间:2018-12-18 作者:Dylan McGrath 阅读:
英特尔推出采用异构堆栈逻辑与内存芯片的新一代3D封装技术——Foveros,将3D封装的概念进一步扩展到包括CPU、图像和AI处理器等高性能逻辑…

英特尔(Intel)日前举行“架构日”(Architecture Day 2018)活动,展示采用面对面堆栈逻辑的新一代3D封装技术,预计将于明年下半年面世。英特尔首席架构师Raja Koduri除了擘划未来的运算架构愿景,并介绍新的处理器微架构和新的图像架构。

这款名为Foveros的3D封装技术累积英特尔二十年来的研究,以结合逻辑与内存的3D异构结构打造出堆栈芯片。相较于目前可用的被动内插器和堆栈内存技术,Foveros将3D封装的概念进一步扩展到包括高性能逻辑,如CPU、图像和人工智能(AI)处理器。

英特尔首席架构师兼Core和视觉运算部门资深副总裁Raja Koduri说:“我们正加倍努力提升在现有工艺与先进封装的领导地位。”

Raja Koduri

Raja Koduri

随着半导体产业持续追求在集成式3D封装中连接不同的芯片和小芯片(chiplet),Koduri补充说:“我们终于找到了如何使其成为真正可制造的技术。”

Koduri表示,因应客户的要求,英特尔已经用Foveros技术来开发产品了。Koduri并在此次活动中展示所谓的第一款混合式x86架构,采用10nm逻辑小芯片、22nm基础芯片与内存,采用12×12×1-mm Foveros封装,而仅消耗2mW待机功耗。

根据Koduri,Foveros技术将为设计人员来更大的灵活性,可以混搭IP模块以及各种不同外形的内存和I/O组件。他表示,该公司计划在整个英特尔产品线中有效利用该技术。

Intel hybrid architecture

英特尔利用Foveros技术制造出第一个混合式x86架构(来源:Intel)

英特尔在为其创办人之一Robert Noyce建造的家中举行新闻发布会,Koduri在会中发表这项Foveros技术。在此运算典范迅速发生变化以及传统工艺微缩迈向尾声的时代,Koduri在两个小时的演讲过程中介绍了英特尔对其架构发展蓝图的愿景。

Koduri预期新架构将定义此运算时代。他表示,在未来10年,运算架构带来的更多创新将超过过去50年的总和。

他说:“在这个时代中,我们将围绕此快速进展建构未来的道路。”

Intel 3D integration

英特尔表示,采用2D和3D封装技术可以灵活地结合较小的IP小芯片,以满足各种应用、功率限制和外形尺寸等需求(来源:Intel)

Koduri并概述英特尔的设计和工程模型变化,是围绕着六项关键支柱而构建的:工艺、架构、内存、互连、安全和软件,缺一不可。

对于英特尔而言,Koduri说,摩尔定律(Moore’s Law)不仅仅是为了增加密度。他坦言持续微缩将面临重大挑战,但是,他补充说:“我们需要以实体为基础实现创新。我们需要创新——不只是为了英特尔的利益,也出于为产业谋福祉。”

除了Foveros技术之外,英特尔还利用这个机会推出了代号为‘Sunny Cove’的下一代CPU微架构。其目标在于提高通用运算任务的每频率效能和功率效率,并包括加速AI和密码学等特定运算任务的新功能。

据该公司介绍,Sunny Cove提供了更大的平行性,并采用新的算法来降低延迟以及更大的缓冲和快取,优化以数据为中心的工作负载。这将是明年稍晚英特尔下一代Xeon和Core的基础。

在图像芯片方面,英特尔推出了新的Gen11集成型显卡——预计将在明年推出10nm处理器,并勾勒全新Xe架构计划,作为2020年起集成和独立图像芯片的基础。

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体EETimes,参考原文:Intel Steps Toward Heterogeneous Integration编译:Susan Hong, EET Taiwan

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Dylan McGrath
EE Times美国版执行编辑。Dylan McGrath是EE Times的执行编辑。 Dylan在电子和半导体行业拥有20多年的报道经验,专注于消费电子、晶圆代工、EDA、可编程逻辑、存储器和其他专业领域。
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