逻辑的未来取决于异构设计和集成

事物互联网（物联网），大数据和AI正在对超出经典摩尔定律缩放的界限的性能，电力，面积成本和上市时间（PPACT）提供新的需求。这是刺激应用程序调用“新戏剧”的方法的组合。Playbook的一个关键支柱是先进的包装，这对于异源设计和集成的简写，可以是各种类似或不同的筹码。设计人员现在可以将各种节点和晶片尺寸的CMOS芯片与其他功能集成在一起，包括电源，RF和光子。它们可以将来自不同IDM和奖励的硅组合，以创建异构芯片，子系统或高度集成系统。简而言之，它是为了实现新的设计和制造灵活性来解决芯片PPACT。

最近，我的几个同事们发布了博客关于在旧金山最近的IEEE国际电子设备会议（IEDM）举行的优秀小组讨论。标题为“逻辑的未来：EUV在这里，现在是什么？，”小组由我的同事们托管里贾纳释放了来自Facebook，IBM研究，英特尔，斯坦福大学和台积电的特色专家。我将突出小组成员对异构设计和先进的包装的观点，并分享应用的一些创新工作正在进行这一领域，以帮助实现逻辑的下一个进展。

小组成员讨论了可以从先进封装中受益的两个大趋势:云计算和5G。超大规模计算架构师正在寻找新的方法，以在恒定或较低的功耗下实现更高的性能。5G基础设施和设备设计师还优先考虑信号完整性、形状因素、散热和成本。

异质设计和先进的封装提供了超越2D缩放的新方法，以实现工程师们希望实现的优化。不需要前沿节点的功能系统块可以在后节点几何形状上组装，潜在地重用现有的逻辑设计。这可以降低硅成本，缩短设计时间，加速生产和上市时间，这是在有前景的新市场建立领导地位的关键好处。此外，先进的封装可以用来缩短芯片互连和减少寄生，从而显著提高数据速率和整体性能。

英特尔过程与产品集成技术开发组高级首席工程师兼总监Ramune Nagisetty在座谈会上表示:“我非常相信先进的封装技术将推动摩尔定律的发展。“未来的方向是通过先进的封装和可互操作芯片大规模专业化。我预计行业规模的生态系统将围绕芯片库的概念发展，例如，在高速内核中，您可以将旧的技术节点替换为新的技术节点。然后，您可以混合使用专门的节点来实现特定的功能，如电源交付、内存或特定类型的加速器(如gpu)。这基本上是将高分辨率fab技术引入先进封装领域。”

为此，应用材料公司在新加坡亚博最新版本的先进封装开发中心正在推动行业在异质集成方面取得突破。该设备是世界上最先进的晶圆级封装实验室之一。在这里，我们与行业合作伙伴共同研究和开发先进的包装设备、工艺和设备结构，在一个17300平方英尺的10级洁净室中，拥有完整的晶圆级包装设备生产线。候选包经过设计、建模、模拟、制作和全面测试，以开发满足新兴行业需求的启用流程技术。

与我们的合作伙伴合作，我们专注于开发晶圆级系统和流程技术解决方案，以实现异形包装整合的未来路线图。我们通过实现异构整合的基础“构建块”，即先进的凸块和微灶（1D），细线再分配层（RDL-2D），穿透硅通孔（TSV-3D）和混合粘合互连（HBI）来实现这一目标-3D）。除了单位级流程外，我们还是为这些构建块开发全流解决方案，并通过我们内部设计的测试车辆验证它们。我们还在与客户开发定制包装解决方案，在我们的先进包装开发中心进行定制和原型，然后在将全面的解决方案转移到客户的大批量生产设施。

我们先进的包装开发中心是我们如何将我们的研究和开发对齐，以加速“新戏剧”。寻找新的混合方式，匹配和集成硅将为客户和AI时代提供更好的PPACT。