Pakowanie i chłodzenie układów scalonych stało się kluczem do poprawy wydajności chipów

Wraz z ciągłym doskonaleniem wymagań aplikacji szkoleniowych i wnioskowania produktów końcowych, takich jak serwery i centra danych w dziedzinie sztucznej inteligencji, chip HPC jest napędzany do rozwoju w opakowaniach IC 2.5d/3d.

Biorąc za przykład architekturę pakowania układów scalonych 2.5d/3d, integracja pamięci i procesora w klastrze lub układanie 3D w górę w dół pomoże poprawić wydajność obliczeniową; W części mechanizmu rozpraszania ciepła warstwę o wysokiej przewodności cieplnej można wprowadzić do górnego końca pamięci HBM lub metody chłodzenia cieczą, aby poprawić odpowiednią wymianę ciepła i moc obliczeniową chipa.

Obecna struktura pakowania 2.5d/3d IC rozszerza szerokość linii jednoukładowego systemu SOC wysokiego rzędu, którego nie można jednocześnie zminiaturyzować, takiego jak pamięć, komunikacja RF i układ procesora. Wraz z szybkim rozwojem aplikacji terminali, takich jak serwery i centra danych, na rynku chipów HPC, napędza ciągłą ekspansję scenariuszy aplikacji, takich jak szkolenia terenowe AI) i wnioskowanie, prowadzenie, takie jak TSMC, Intel Samsung, Sunmoon i inni producenci płytek , IDM producenci opakowań i testowania OEM i inni duzi producenci poświęcili się rozwojowi odpowiednich technologii pakowania.

Zgodnie z kierunkiem doskonalenia architektury opakowań 2.5d/3d IC można go z grubsza podzielić na dwa typy pod względem kosztów i poprawy wydajności.

1. Po pierwsze, po utworzeniu klastra pamięci i procesorów oraz zastosowaniu rozwiązania układania w stosy 3D, staramy się rozwiązać problemy związane z tym, że chipy procesora (takie jak CPU, GPU, ASIC i SOC) są rozproszone wszędzie i nie mogą zintegrować wydajności działania . Ponadto pamięć HBM jest zgrupowana razem, a możliwości przechowywania i przesyłania danych są zintegrowane. Wreszcie klaster pamięci i procesorów jest układany w stosy w górę iw dół w 3D, tworząc wydajną architekturę obliczeniową, aby skutecznie poprawić ogólną wydajność obliczeniową.

2. Płyn antykorozyjny jest wtryskiwany do układu procesora i pamięci w celu utworzenia roztworu do chłodzenia cieczą, próbując poprawić przewodność cieplną energii cieplnej poprzez transport cieczy, aby zwiększyć szybkość rozpraszania ciepła i wydajność działania.

Obecnie architektura opakowania i mechanizm rozpraszania ciepła nie są idealne, co stanie się ważnym wskaźnikiem poprawy w celu poprawy mocy obliczeniowej chipa w przyszłości.