芯片如何“更上一层楼”？我们来看这项封装技术！

　　随着AI芯片对先进封装的需求增长，英特尔提供的EMIB2.5D封装解决方案，正获得越来越多厂商的青睐。这项技术通过硅桥实现了芯粒(Chiplet)在水平方向的紧密集成，从而在单个封装内组合更多芯片，打造出算力更强大的产品。在EMIB之外，英特尔也提供Foveros-S硅中介层技术和Foveros-R重布线层(RDL)技术。

　　在实现了水平的“横向扩展”之后，我们能否在垂直的“纵向维度”上也实现集成度的飞跃呢？

　　我们来看Foveros Direct3D先进封装技术，这项技术让芯片能够像“搭积木”一样垂直堆叠起来，从而将集成度推向新的高度。

　　从“微凸点”到“混合键合”的飞跃

　　在传统工艺中，芯片间通过“微凸点”(micro-bump)实现互连。微凸点是芯片表面微小的焊球，我们把两块芯片上的微凸点对齐后，通过加热使得焊球融化，再进行冷却将焊球凝固，以此实现芯片间的连通。

　　这种方法有其不可避免的局限性。为了保障良率和稳定性，焊球必须要有一定的尺寸，不能无限变小，这意味着互连间距的微缩程度有限(通常在数十微米量级)，以及额外的信号传输距离。此外，焊球也会带来电阻和寄生效应，影响能效。

　　 Foveros Direct3D封装技术实现了革命性的突破——采用铜—铜直接混合键合，解决了这一挑战。它让两块芯片表面的铜垫(pad)直接粘合，不再需要焊球作为“中介”，实现了小于10微米的互连间距，其互连密度相比微凸点技术也高出10倍，这意味着单位面积内的互连数量增加了数个数量级，芯片架构设计拥有了更多的可能性。

　　有了混合键合技术，上下两块芯片间的的连接密度、速度和功耗能够向单片式芯片靠拢，由此才可以充分发挥3D封装在空间层面的优势。

　　助力实现大规模异构集成

　　 Foveros Direct3D封装技术具备以下核心优势：

　　●性能优化：大幅缩短信号传输路径，显著降低延迟并提升带宽，使得存储器与逻辑单元之间的通信效率显著提升；

　　●散热能力：混合键合在芯片间形成连续的导热路径，相比微凸点的散热效率更高，使得芯片能够承受更高的功率密度；

　　●空间利用效率：垂直堆叠能够让芯片设计更加紧凑，对于其电路板堪称“寸土寸金”的端侧和边缘应用尤为重要；

　　●可扩展性：支持多层堆叠和多种芯片尺寸，能够满足多样化的需求。

　　 Foveros Direct3D封装技术还可与EMIB2.5D技术集成在同一个封装里，形成EMIB3.5D封装解决方案。它支持采用多种芯片的异构灵活系统，特别适合需要在单个封装中组合多个3D堆叠的应用。

　　英特尔代工：提供全栈先进封装解决方案

　　通过包括2.5D与3D在内的丰富先进封装产品组合，英特尔能够帮助客户应对从横向扩展到垂直堆叠的多样化集成挑战。这些技术兼容行业开放的通用芯粒互连(UCIe)标准，确保了不同来源的芯粒能够基于标准化接口进行通信。

　　作为UCIe的创始成员，英特尔致力于推动芯粒生态的开放与繁荣，确保来自多方的芯粒能够无缝集成，同时充分发挥先进封装带来的极致性能与能效优势。

　　英特尔公司，英特尔、英特尔logo及其它英特尔标识，是英特尔公司或其分支机构的商标。文中涉及的其它名称及品牌属于各自所有者资产。

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