Puente integrado de interconexión multichip

Un revolucionario avance en la tecnología de empaquetado avanzada.

Un modelo de interconexión inteligente para una era más civilizada

La tecnología EMIB o de puente integrado de interconexión multichip constituye un enfoque rentable e inteligente en lo que se refiere a la interconexión en paquetes de alta densidad de chips heterogéneos. El sector se suele referir a esta aplicación como integración de paquetes 2.5D. En lugar de utilizar el intermediador de silicio que normalmente se usa en otros enfoques para la tecnología 2.5D, el puente integrado de interconexión multichip o EMIB utiliza un chip de puente muy pequeño, con múltiples capas de enrutamiento. Este chip de puente está incrustado como parte de nuestro proceso de fabricación del sustrato.

Conexión de chips heterogéneos

Las técnicas de empaquetado más modernas requieren un número máximo de conexiones chip a chip. Las soluciones tradicionales a este desafío se clasifican como soluciones 2.5D, y emplean un intermediador de silicio y vías a través de silicio o TSV con el fin de conectar los chips a una determinada velocidad de interconexión de silicio en un espacio mínimo. Como resultado se obtienen diseños cada vez más complejos y técnicas de fabricación que demoran los tapeout y reducen los índices de rendimiento.

Incrustación de un puente de interconexión

Nuestra intención consistía en encontrar una solución que fuera práctica de cara al diseño, fiable en cualquier chip y sencilla de implementar en una plataforma. El resultado es el puente integrado de interconexión multichip, que se conoce como EMIB. Puede que existan numerosos puentes integrados en un solo sustrato, proporcionando una E/S extremadamente alta y rutas de interconexión eléctrica muy bien controladas entre varios chips, según se considere necesario. Debido a que los chips no tienen que estar conectados al paquete mediante un intermediador de silicio con TSV, no existe nada que potencialmente pueda degradar su rendimiento. Utilizamos microirregularidades para las señales de alta densidad, y circuitos invertidos estándar de perfil grueso para las conexiones de alimentación directa y a tierra desde el chip hasta el paquete.

La sección transversal muestra dos chips que se han montado en un paquete con microirregularidades proporcionando conexiones chip a chip a través de un chip de puente.

Sencillo y escalable

No existen limitaciones de tamaño en cuanto a chips adicionales: el intermediador de silicio en el típico paquete 2.5D es una pieza de silicio de mayor tamaño que todos los chips de interconexión. En contraste, el puente de silicio es una pieza de silicio de pequeño tamaño incrustada únicamente bajo los bordes de dos chips interconectados. Esto permite que el chip de mayor tamaño se conecte en múltiples dimensiones, eliminando las limitaciones físicas adicionales en el montaje de los chips heterogéneos dentro de los límites teóricos.

La imagen muestra un diseño difícil pero muy deseable. La solución 2.5D estándar del sector no puede admitir este nuevo enfoque, ya que el intermediador de silicio no se puede fabricar lo suficientemente grande como para conectar todo el chip. Sin embargo, el puente integrado de interconexión multichip o EMIB permite adoptar una mayor flexibilidad en la colocación del chip, permitiendo el escalado en ambas dimensiones.

Máximo rendimiento en una gama de paquetes normales sin TSV

El resultado es una solución sencilla que permite diseñar y fabricar sin reducir los índices de rendimiento más allá de los índices de rendimiento normales del paquete. El uso de puentes de silicio acaba con la necesidad de:

  1. Formación y llenado de vías a través de silicio
  2. Procesos posteriores de intermediador que revelen las vías a través de silicio

Dado que no hay intermediador de silicio, los chips se montan directamente en el paquete utilizando procesos de ensamblaje de circuitos invertidos.

Innovando con el puente integrado de interconexión multichip (EMIB)

Altera® hace posible plataformas de próxima generación con tecnología 3D de sistema en paquete creadas con el puente integrado de interconexión multichip o EMIB de Intel.

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