Đóng gói và làm mát IC đã trở thành chìa khóa để cải thiện hiệu suất chip

Với sự cải tiến liên tục của nhu cầu ứng dụng đào tạo và suy luận của các sản phẩm đầu cuối như máy chủ và trung tâm dữ liệu trong lĩnh vực AI, chip HPC được thúc đẩy để phát triển dưới dạng đóng gói IC 2,5d/3d.

Lấy kiến ​​trúc đóng gói IC 2.5d/3d làm ví dụ, việc tích hợp bộ nhớ và bộ xử lý theo cụm hoặc xếp chồng 3D lên xuống sẽ giúp cải thiện hiệu quả tính toán; Trong một phần của cơ chế tản nhiệt, lớp dẫn nhiệt cao có thể được đưa vào đầu trên của bộ nhớ HBM hoặc phương pháp làm mát bằng chất lỏng, để cải thiện khả năng truyền nhiệt và khả năng tính toán chip có liên quan.

Cấu trúc đóng gói IC 2.5d/3d hiện tại mở rộng băng thông của hệ thống chip đơn SOC bậc cao, không thể thu nhỏ đồng thời, chẳng hạn như bộ nhớ, RF giao tiếp và chip xử lý. Với sự phát triển nhanh chóng của ứng dụng thiết bị đầu cuối như máy chủ và trung tâm dữ liệu trên thị trường chip HPC, nó thúc đẩy việc mở rộng liên tục các kịch bản ứng dụng như đào tạo lĩnh vực AI) và suy luận, điều khiển như TSMC, Intel Samsung, Sunmoon và các nhà sản xuất tấm wafer khác , các nhà sản xuất IDM và OEM đóng gói và thử nghiệm cũng như các nhà sản xuất lớn khác đã cống hiến hết mình cho việc phát triển công nghệ đóng gói có liên quan.

Theo hướng cải tiến của kiến ​​trúc đóng gói IC 2.5d/3d, nó có thể được chia thành hai loại theo cải tiến hiệu quả và chi phí.

1. Đầu tiên, sau khi hình thành một cụm bộ nhớ và bộ xử lý và sử dụng giải pháp xếp chồng 3D, chúng tôi cố gắng giải quyết vấn đề chip xử lý (như CPU, GPU, ASIC và SOC) nằm rải rác khắp nơi và không thể tích hợp hiệu quả hoạt động . Hơn nữa, HBM bộ nhớ được nhóm lại với nhau và khả năng lưu trữ và truyền dữ liệu của nhau được tích hợp. Cuối cùng, cụm bộ nhớ và bộ xử lý được xếp chồng lên nhau trong không gian 3D để tạo thành một kiến ​​trúc điện toán hiệu quả, nhằm cải thiện hiệu quả hiệu quả điện toán tổng thể.

2. Chất lỏng chống ăn mòn được bơm vào chip xử lý và bộ nhớ để tạo thành dung dịch làm mát bằng chất lỏng, cố gắng cải thiện tính dẫn nhiệt của năng lượng nhiệt thông qua vận chuyển chất lỏng, để tăng tốc độ tản nhiệt và hiệu quả hoạt động.

Hiện tại, kiến ​​​​trúc đóng gói và cơ chế tản nhiệt không phải là lý tưởng và đây sẽ trở thành một chỉ số cải tiến quan trọng để cải thiện sức mạnh tính toán của chip trong tương lai.