博通推頂尖 3.5D XDSiP 平台,採台積製程實現「業界首個 F2F 封裝」

作者 | 發布日期 2024 年 12 月 10 日 11:29 | 分類 AI 人工智慧 , IC 設計 , 封裝測試 line share Linkedin share follow us in feedly line share
博通推頂尖 3.5D XDSiP 平台,採台積製程實現「業界首個 F2F 封裝」

博通推出 3.5D XDSiP(3.5D eXtreme Dimension System in Package)平台,為業界首個 3.5D 面對面(Face-to-Face,F2F)封裝技術,允許整合最多 6,000 平方毫米的 3D 堆疊矽片與 12 個 HBM 模組,來製作系統封裝(SiP)。第一款 3.5DXDSiP 產品將於 2026 年問世。

博通 3.5DXDSiP 採用台積電 CoWoS-L 封裝技術,可提供約 5.5 倍光罩尺寸的封裝,使總面積來到 4,719  平方毫米,將包括邏輯 IC、最多 12 個 HBM3/ HBM4 堆疊和其他 I/O 晶片。

為了將效能發揮到極致,博通建議分解運算晶片的設計,使用銅混合鍵合(Hybrid Copper Bonding,簡稱 HCB)以 F2F 方式將一個邏輯晶片堆疊在另一個邏輯晶片上。這種方法使用非微凸塊(bumpless)混合鍵合,直接連接上下矽晶片的金屬層,與依賴矽穿孔(TSV)的面對背(face-to-back)相比,是博通 3DXDSiP 平台的主要優勢。

博通指出,F2F 技術可讓訊號連結數量增加 7 倍、縮短訊號路徑,同時將晶片間介面的耗電量降低 90%,減少 3D 堆疊內運算、記憶體和 I/O 元件間的延遲時間,並實現更小的中介層(Interposer)和封裝尺寸,從而節省成本並改善封裝翹曲問題,為設計團隊在上下晶片間重新分解 ASIC 架構提供更多靈活性。

博通 ASIC 產品部資深副總裁暨總經理 FrankOstojic 表示,公司與客戶緊密合作,在台積電與EDA 夥伴的技術與工具之上,創造出 3.5DXDSiP平台。透過垂直堆疊晶片元件,博通 3.5D 平台讓晶片設計人員為每個元件搭配適當的製程,同時縮小中介層與封裝尺寸,大幅改善效能、效率與成本。

Tom’s Hardware 報導,3.5DXDSiP 的 F2F HCB 技術很可能是台積電 SoIC-X(Bumpless)堆疊技術的專屬實作,雖採用博通專屬設計和自動化流程,由於此平台同時使用 2.5D 整合與 3D 堆疊技術,因此稱為「3.5D」。

台積電業務開發資深副總裁張曉強指出,台積電與博通在過去幾年密切合作,將台積電最先進的邏輯製程和 3D 晶片堆疊技術與博通的設計專業技術結合。

3.5DXDSiP 平台將為 Google、Meta 和 OpenAI 等公司設計客製化 AI/HPC 處理器和 ASIC,博通將提供包括 HBM PHY、PCIe 和 GbE 的廣泛 IP,甚至是小晶片全解決方案和矽光子技術,使客戶能專注於處理器單元架構。

博通 3.5DXDSiP 產品整合由台積電 N2 製造的四個運算晶片、一個 I/O 晶片和六個 HBM 模組。該公司也展示為使用該技術的客戶,提供多種不同設計。

博通目前有五項採用 3.5D 技術的產品正在開發中,大多來自主要客戶、用於不斷成長的 AI 領域,以及一項將採用 Arm ISA 與台積電 2 奈米級製程的  FUJITSU-MONAKA 處理器。

富士通資深副總裁暨先進技術開發主管 NaokiShinjo 表示,憑藉長達十多年的合作關係,富士通與博通已成功為市場帶來多代高效能運算 ASIC,博通最新 3.5D 平台使富士通下一代基於 Arm的 2 奈米處理器 FUJITSU-MONAKA 實現高性能、低功耗和低成本。

(Source:翻攝自 Tom’s Hardware

(首圖來源:博通

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