Düz zeminden yüksek binalar: Intel 3D stereo paketi, CPU için bir dönüm noktası olabilir
Yarım asırdır yarı iletken endüstrisi şeytanın Moore Yasası'nın rehberliğinde hızla gelişiyor Süreçler, mimariler ve teknolojiler sürekli yenileniyor, ancak her şeyin bir değişim süreci var. Son yıllarda, tüm yarı iletken endüstrisi açıkça çok çaba sarf etti.Birçok eski yol artık uygulanabilir değil veya hızlı ilerlemek istiyorsanız, yeni fikirleri ve yeni yönleri genişletmelisiniz.
Örneğin, işlemci çipi paketleme, geçmişte herkes pastayı düz bir yüzeye yaymak için kullanılıyordu. Entegre modüllerin çeşitlendirilmesi ve süreç teknolojisinin karmaşıklığı ile bu geleneksel yöntem gittikçe daha fazla sürdürülemez hale geliyor ve dışarı çıkıp 3D bir dünyaya doğru ilerlemek kaçınılmaz hale geliyor.
Aslında, herkesin 3B istiflenmiş çip tasarımına aşina olmaması gerekir.Birçok yonga alanı bunu zaten denedi ve bazıları son derece olgunlaştı. En tipik olanı NAND flash bellektir. 3D yığılmış paket şaşırtıcı bir 96 katman elde etti ve gelecekte artmaya devam edecek. Hem kapasite hem de maliyet daha keyfi ve sınırsız olabilir.
Bununla birlikte, çekirdek CPU işlemcisi açısından, çeşitli faktörler nedeniyle, paketleme yöntemi çok fazla ilerleme kaydetmedi ve değişikliklerin tümü, tek yonga veya çok yongalı entegrasyon olmak üzere düz bir alt tabaka üzerinde yapılır. .
Son zamanlarda Intel, devrim niteliğindeki Foveros 3D üç boyutlu çip paketleme teknolojisini önerdi ve ilk kez CPU işlemcileri için ürün yeniliği için bir katalizör olarak adlandırılabilecek veya CPU işlemcileri tarihinde önemli bir dönüm noktası olacak bir 3D yığınlama tasarımını tanıttı.
Intel Foveros 3D paketleme teknolojisi, mantık üzerinde mantık entegrasyonunu gerçekleştirebilen ve yonga tasarımı için büyük esneklik sağlayan 3D yığınlamanın önemli avantajlarını sağlar.
Teknik IP modüllerini, farklı işlemlerin, mimarilerin ve kullanımların yeni cihaz şekillerinde çeşitli bellek ve I / O bileşenlerinin "karıştırılmasına ve eşleştirilmesine" izin verir. , Böylece ürün daha küçük kombinasyonlara bölünebilir ve aynı zamanda önceden dağılmış ve bağımsız farklı modüller, farklı uygulamaların, güç tüketim aralıklarının ve dış boyutların tasarım gereksinimlerini karşılamak ve daha yüksek veya daha fazlasını elde etmek için bir araya getirilir. Uygun performans.
Aslında Intel, farklı süreçlere ve işlevlere sahip IP modüllerini geleneksel 2D monolitik tasarımdan daha fazlası olan tek bir pakette entegre etmek için bir 2D entegrasyon teknolojisi "EMIB" (gömülü çoklu çip ara bağlantı köprüleme) kullandı. Verim oranını iyileştirmek, genel performansı artırmak, maliyetleri düşürmek ve pazara sunma süresini hızlandırmak için elverişlidir.Tipik ürün temsilcileri, Intel'in sekizinci nesil Core CPU ve AMD Vega GPU grafik çekirdeğini entegre eden Kaby Lake-G serisidir.
Foveros, 3B entegrasyona dönüştü.Yeni bir entegrasyon yoğunluğu ve esneklik düzeyi ile birlikte 2B entegrasyonun çeşitli avantajlarını ilk kez sürdürürken, mantık çipleri bir araya getirilerek sistem çip mimarisini tamamen alt üst edip yeniden inşa edebilir.
Intel tarafından sağlanan Foveros 3D istiflenmiş paketin şematik diyagramında, bu yerde duran tasarımın yaratıcılığını açıkça görebilirsiniz:
Paket alt tabakasının altında çekirdek temel bilgi işlem çipi bulunur ve ardından hesaplama ve görme, yüksek performanslı mantık, düşük güç mantığı, yüksek yoğunluklu bellek, yüksek hızlı bellek, sensörler, güç düzenleyicileri gibi çeşitli modülleri istifleyebilirsiniz. Radyo, optoelektronik vb. Neye ihtiyacınız olduğuna bağlıdır.Hem Intel IP'si hem de üçüncü taraf IP'si uyumlu bir şekilde bir arada var olabilir ve müşteriler bunları ihtiyaçlarına göre özgürce özelleştirebilir.
elbette, Genel performansın ve güç tüketiminin en iyi seviyede olmasını sağlamak için farklı modüller arasındaki yüksek hızlı ara bağlantıyla nasıl başa çıkılacağı şüphesiz tasarım yeteneği ve teknik güç testidir. Evet, TSV silikon yolları ve ayrık entegre devreler anahtar noktalardır.
Intel ayrıca şunu vurguladı: 3D paketleme maliyetleri düşürmek zorunda değildir, ancak odak noktası maliyet değil, en uygun IP'nin en uygun konuma nasıl yerleştirileceği ve gerçek itici güç olan karıştırıp eşleştirmenin nasıl olacağıdır.
Foveros 3D paketleme teknolojisi 2019'un ikinci yarısında başlayarak bir dizi üründe görünecek ve gelecekte Intel çip tasarımı için önemli bir temel oluşturacak.
İlk kod adı "Lakefield", aynı zamanda dünyanın ilk hibrit CPU mimarisi ürünüdür. Intel ayrıca, OEM'lerin çeşitli yenilikçi cihaz şekil tasarımlarını esnek bir şekilde karşılayabileceğini iddia ederek, bu işlemciye dayanan küçük bir referans anakart gösterdi.
Lakefield, yüksek performanslı 10nm hesaplama yığınlı yongaları ve düşük güçlü 22nm FFL temel silikon levhaları birleştirecek.İlk kez gösterilen referans tasarım örneğinde, CPU işlemcisini, GPU çekirdek grafik kartını, bellek denetleyicisini, görüntü işleme birimini entegre edecek, Motoru ve çeşitli G / Ç giriş ve çıkışlarını, hata ayıklama ve kontrol modüllerini görüntüleyin.
Bir hibrit x86 mimarisi ürünü olarak, 10nm işlemli (Ice Lake işlemcileri kullanır) yüksek performanslı bir Sunny Cove CPU çekirdeğine ve 10nm işlemli dört düşük güçlü Atom CPU çekirdeğine sahiptir. Her ikisinin de kendi bağımsız önbellekleri vardır. Son seviye önbellek de paylaşılıyor.Aynı zamanda, çekirdek grafik kartı Ice Lake gibi 11. nesle evrildi.Sadece 64 yürütme birimine sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda güç tüketimi de çok düşük.
Gelişmiş teknik özelliklere ve tasarıma ek olarak, daha heyecan verici ve dört gözle beklenen şey, ultra küçük boyutu ve ultra düşük güç tüketimidir.
Resmi verilere göre, Lakefield'ın paket boyutu artık 12 × 12 mm'dir ve bu, bir tırnak çivi kapağı boyutundadır ve anakart referans tasarımı, Intelin tarihindeki en küçük anakarttır ve ekranı 11 inçten küçük olan cihazların ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilir. .
Intelin önceki açıklamasına göre güç tüketimi, Lakefield bekleme modundayken, sadece 0.002W, ki bu neredeyse ihmal edilebilir ve maksimum güç tüketimi 7W'ı geçmeyecektir. Fan ihtiyacı tamamen gereksizdir ve doğal enerji ekipmanı inceltilir.
Çip tasarımı, cihazlar ve sistemler için yüksek performanslı, yüksek yoğunluklu ve düşük güçlü yonga işleme teknolojisinin birleşimi için sağlam bir temel oluşturan 2D döşemeden 3D istiflemeye geçti ve yarı iletken endüstrisinin gelişimi ve atılımı için yeni bir alan açıyor. Kapı, keşfedilecek daha çok yeni fikir var.
Foveros 3D paketleme teknolojisinin önerisi, Intel'in gelecekteki yonga tasarımı için yeni bir yön bulduğunu ve artık geleneksel çerçeveye bağlı kalmadığını tam olarak göstermektedir. Daha güçlü performans, daha zengin işlevler, daha düşük güç tüketimi ve daha esnek kullanım daha esnek bir şekilde tasarlayabilir. Farklı ürünler, farklılaştırılmış ekipman ve pazarın ihtiyaçlarını karşılar.
