Pakowanie i chłodzenie układów scalonych jest kluczem do poprawy wydajności chipów

Dzięki ciągłemu doskonaleniu wymagań dotyczących aplikacji szkoleniowych i wnioskowania w produktach końcowych, takich jak serwery i centra danych w dziedzinie sztucznej inteligencji, chipy HPC mają tendencję do rozwoju w opakowaniach układów scalonych 2,5d/3d.

Biorąc za przykład architekturę pakowania układów scalonych 2,5d/3d, integracja pamięci i procesora w klastrze lub układanie stosów 3D typu góra-dół pomoże poprawić wydajność obliczeniową; W części mechanizmu rozpraszania ciepła do górnego końca pamięci HBM lub metodą chłodzenia cieczą można wprowadzić warstwę o wysokiej przewodności cieplnej, aby poprawić odpowiedni transfer ciepła i moc obliczeniową chipa.

Obecna struktura opakowania układów scalonych 2,5d/3d zwiększa szerokość linii jednoukładowego systemu SOC wysokiego rzędu, którego nie można jednocześnie miniaturyzować, np. pamięci, komunikacji RF i chipa procesora. Wraz z szybkim wzrostem zastosowania terminali, takich jak serwery i centra danych, na rynku chipów HPC, napędza to ciągłą ekspansję scenariuszy zastosowań, takich jak szkolenia terenowe AI) i wnioskowanie, sterowanie, takie jak TSMC, Intel Samsung, Sunmoon i inni producenci płytek , producenci IDM oraz pakowanie i testowanie OEM i inni duzi producenci poświęcili się rozwojowi odpowiedniej technologii pakowania.

Zgodnie z kierunkiem ulepszeń architektury opakowań IC 2,5d/3d, można ją z grubsza podzielić na dwa typy ze względu na poprawę kosztów i wydajności.

1. Najpierw, po utworzeniu klastra pamięci i procesorów oraz zastosowaniu rozwiązania stosu 3D, staramy się rozwiązać problemy polegające na tym, że chipy procesorów (takie jak CPU, GPU, ASIC i SOC) są rozproszone wszędzie i nie mogą zintegrować wydajności działania . Co więcej, pamięci HBM są klastrowane, a możliwości przechowywania i transmisji danych są zintegrowane. Na koniec klaster pamięci i procesorów jest układany w stosy w 3D, tworząc wydajną architekturę obliczeniową, która skutecznie poprawia ogólną wydajność obliczeniową.

2. Płyn antykorozyjny jest wtryskiwany do chipa procesora i pamięci, tworząc roztwór chłodzenia cieczą, próbując poprawić przewodność cieplną energii cieplnej poprzez transport cieczy, aby zwiększyć prędkość 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.