半导体行业观察 3小时前
英特尔先进封装,火力全开
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英特尔的关键 EMIB 技术实现了惊人的良率,表明其已准备好在即将到来的 AI 数据中心芯片中得到应用。

英特尔 EMIB 是芯片巨头英特尔最关键的晶圆代工技术,它将使英特尔成为台积电在先进封装领域的有力竞争对手。

我们最近讨论了人工智能公司如何将 EMIB 技术应用于其下一代人工智能芯片。这项技术的目标很简单:为台积电的 CoWoS 技术提供一种经济高效且可扩展的替代方案。

英特尔的先进封装技术将被谷歌用于其下一代 TPU 芯片,我们也曾报道过英伟达将其用于其下一代 Feynman 芯片。GF 证券科技研究部的分析师 Jeff Pu 分享了他对 EMIB 项目进展的一些见解,初步印象非常不错。

据杰夫透露,英特尔的 EMIB 良率已达到 90%,这对公司的晶圆代工业务来说无疑是个好消息,也解释了为何目前外界对英特尔晶圆代工如此充满信心。Meta 也是 EMIB 的客户之一,不过双方的合作计划是围绕 2028 年底推出的 CPU 展开,因此我们还需要一段时间才能获得更多相关信息。

与此同时,英特尔并未停止宣传其 EMIB 技术的优势。这家芯片制造商再次强调了 EMIB(嵌入式多芯片互连桥)的诸多益处,包括:提高良率、降低功耗、降低成本,以及使更大规模的 " 混合节点 " 系统成为现实。

在最新发布的视频中,英特尔还分享了关于 EMIB 封装的一个有趣见解,指出 EMIB 的良率与 FCBGA 相当,同时芯片间的互连密度更高。FCBGA(倒装芯片球栅阵列)是另一种高性能封装技术,广泛应用于各种 IP,例如 CPU、GPU 和其他控制器芯片。FCBGA 芯片通过焊球直接连接到 PCB 基板,而 EMIB 则将互连封装在桥接结构中,从而将多个芯片连接在一起。

EMIB-M 和 EMIB-T 的主要区别

目前,EMIB 技术主要有两种:EMIB-M 和 EMIB-T。EMIB-M 桥接电路的设计旨在提高效率,其硅桥接电路中采用 MIM 电容,通过最大程度地降低噪声来增强功率传输和电路完整性。虽然 MIM 电容的成本略高于金属 - 氧化物 - 金属(MOM)电容,但它具有更高的稳定性和更低的漏电。

EMIB-M 的构建过程涉及通过芯片组创建高密度 3D 结构。这些芯片组通过 EMIB-M 桥接器连接,该桥接器提供高带宽互连。芯片组的电源绕过桥接器传输。

嵌入式多芯片互连桥 2.5D。

一种高效、经济的多个复杂芯片连接方式。

用于逻辑 - 逻辑和逻辑 - 高带宽存储器(HBM)的 2.5D 封装。

EMIB-M 在桥式电路中采用 MIM 电容。EMIB-T 在桥式电路中增加了 TSV 封装。

封装基板中嵌入硅桥,用于岸线到岸线的连接。

EMIB-T 可以简化其他封装设计中的 IP 集成。

简化供应链和组装流程。

生产已验证:自 2017 年以来,已采用英特尔和外部芯片进行大规模生产。

EMIB-T 改变了电源布线方式,通过集成 TSV 技术实现了更高的密度扩展。与 EMIB-M 不同,EMIB-T 中的电源可以直接通过 EMIB 桥接器布线,而无需绕过桥接器。EMIB-T 的设计旨在满足高性能 AI 芯片的需求。

面向超大规模数据中心时代的 EMIB 规模化应用

目前,EMIB-T 芯片的扩展能力已达到光罩尺寸的 8 倍以上,封装尺寸为 120x120,可容纳 12 个 HBM 芯片、4 个高密度芯片组以及超过 20 个 EMIB-T 连接。到 2028 年,英特尔计划将扩展能力提升至光罩尺寸的 12 倍以上,封装尺寸超过 120x180,可容纳超过 24 个 HBM 芯片和超过 38 个 EMIB-T 桥接器。

作为对比,台积电预计到 2028 年将实现 14 倍光刻技术,最多可集成 20 个 HBM 封装。该公司还拥有用于超大型先进封装芯片的 SoW(晶圆系统)封装,但其成本远高于 CoWoS。

EMIB 的一个关键优势在于它与 IP 和工艺节点无关,因此您可以容纳基于各种 IP 和各种第三方或内部工艺节点的多个芯片,从而制造出专为带宽、电源完整性和规模而设计的芯片。

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