【產業新聞】從先進封裝技術發展,檢視 AMD 的超級電腦布局
TechNews 2020年07月17日 作者 癡漢水球 「包水餃」不但是傳統技藝,更將是尖端科技。以《戰略緒論》一書聞名的近代法國戰略大師薄富爾曾說:「戰略的要義是『預防』而非『治療』,『未來和準備』比『現在和執行』更重要。」半導體業界亦同,當摩爾定律所預言的製程微縮曲線開始鈍化,將不同製程性質的晶片,透過多晶片封裝包在一起,以最短的時程推出符合市場需求的產品,就成為重要性持續水漲船高的技術顯學。而這些先進晶片封裝也成為超級電腦和人工智慧的必備武器。別的不提,光論 nVidia 和 AMD 的高效能運算專用 GPU、Google 第二代 TPU、無數「人工智慧晶片」,就處處可見 HBM 記憶體的存在。畢竟天底下沒有面面俱到的半導體製程,觀察到先進製程晶圓廠每隔 4 年成本倍增的「摩爾第二定律」,也突顯了電晶體單位成本越來越高的殘酷現實。AMD 處理器從 7 奈米製程開始全面性「Chiplet 化」,將 7 奈米製程的 CPU 核心和 12 奈米製程的 I/O 記憶體控制器分而治之,實乃不得不然。也因此,無論台積電還是英特爾,無不拚命加碼,相關產品也如雨後春筍一個個冒出頭來,而 AMD 更在未來產品計畫,大剌剌寫著「融合 2.5D 與 3D 的 X3D 封裝」(雖然大概也是直接沿用台積電的現有技術),以達成超過時下產品十倍的記憶體頻寬密度。 稍微替各位複習一下什麼是「2.5D」封裝,台積電擁有超過 60 個實際導入案例的 CoWos(Chip-on-Wafer-on-Substrate)算是這領域最為知名的技術,包含近期奪下超級電腦 Top500 榜首的 Fujitsu A64FX。英特爾用自家 EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge)將 Kaby Lake 處理器與 AMD Vega 繪圖核心「送作堆」的 Kaby Lake-G,也曾是轟動一時的熱門話題。有別於「2D」的 SiP(System-in-Package),2.5D 封裝在 SiP 基板和晶片之間,插入了矽中介層(Silicon Interposer),透過矽穿孔(TSV,Through-Silicon Via)連接上下的金屬層,克服 SiP 基板(像多層走線印刷電路板)難以實做高密度佈線而限制晶片數量的困難。「疊疊樂」的 3D 封裝就不難...