台积电CoWoS-L,是英伟达最新GPU的关键芯片解密
新架构 CoWoS-L,芯片解密以解决大型interposer缺陷导致的良率损失问题。
片上基板(CoWoS:
Chip-on-wafer-on-substrate)是一种先进的封装技术,用于制造高性能计算(HPC)和人工智能(AI)元件。作为一种高端系统级封装(SiP)解决方案,与传统的多芯片模组(MCM)相比,它能在紧凑的平面图内以并排方式实现多芯片整合。要在封装中容纳更多的有源电路和晶体管,以提高SIP系统的性能,扩大interposer 面积是关键因素之一。通过四掩模拼接技术,基于Si interposer 的CoWoS-S 已开发出2500 平方毫米的interposer 面积。然而,前所未有的interposer 面积给产量和制造带来了重大挑战。如何克服interposer尺寸的限制变得非常重要。
在前半部分中,本文介绍了CoWoS 系列中的一种新架构CoWoS-L,以解决大型interposer缺陷导致的良率损失问题。CoWoS-L 的interposer 层包括多个本地硅互连(LSI) 芯片和全域再分布层(RDL),形成一个重组interposer 层(RI),以取代CoWoS-S 中的单片硅interposer 层。
LSI chiplet 继承了硅interposer 的所有诱人特性,芯片解密保留了亚微米级铜互连、硅通孔(TSV) 和嵌入式深沟电容器(eDTC),以确保良好的系统性能,同时避免了与一个大型硅interposer 相关的问题,如良率损失。此外,在RI 中还引入了穿绝缘体通孔(TIV) 作为垂直互连,以提供比TSV 更低的插入损耗路径。CoWoS-L 采用3 倍reticle size(约2500 平方毫米)的插接器,搭载多个SoC/芯片模组和8 个HBM,已成功进行了演示。报告了电气特性和元件级可靠性。稳定的可靠性结果和出色的电气性能表明,CoWoS-L 架构将延续CoWoS-S 的扩展势头,以满足未来面向高性能计算和人工智能深度学习的2.5D SiP 系统的需求。
简介
近年来,芯片解密人工智能(AI)以前所未有的速度蓬勃发展。与深度学习和巨量资料分析相关的应用越来越多,推动了高性能计算系统频宽的增加。在高密度异构整合中,追求高频宽和低讯号延迟的互连变得越来越关键。在近年来发展起来的先进封装和3DIC 技术中,2.5D CoWoS 平台因其独特的大整合面积、高频宽存储器(HBM)相容性以及丰富的无源器件和互连器件选择而被HPC 和人工智能系统广泛采用。