新創公司致力改善Chiplet封裝
2023-03-03
作者
Gary Hilson，EE Times特約記者
Chiplet最近受到許多人的關注，促動業界成立了UCIe產業聯盟。而矽谷的一家新創公司能透過更有效的封裝方式為Chiplet生態系統作出貢獻。
Eliyan的小晶片(chiplet)互連系統在常規有機基板上，經濟效益地與同質和異質的結構連接。
Chiplet最近受到許多人的關注，促動業界最近成立了Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe)產業聯盟，以將最佳實踐納入標準。現在，矽谷的一家新創公司Eliyan正浮上檯面，表示能透過更有效的封裝方式為Chiplet生態系統作出貢獻。
Eliyan執行長Ramin Farjadrad在接受《EE Times》採訪時談到，Eliyan的高效能Chiplet互連解決了在標準有機基板上連接同質和異質架構的具成本效益方式的關鍵需求。
他談到，「線束」(BoW) Chiplet系統透過使用標準封裝，可以實現與使用先進封裝技術的晶片到晶片實現相近的頻寬、功率效率與延遲效應。「它打開了通向重大可能性的大門，並消除了先進封裝的所有缺點和局限性。」
被認為已走到終結的摩爾定律(Moore’s Law)可被基於Chiplet的系統級封裝(SiP)來延續，它透過大量平行性與多晶片整合來實現。基於Chiplet的SiP還具有更小的尺寸、更低的成本與更低的功耗——同時能提供更高的效能。
Open Compute Project (OCP)採用了BoW方案，其中包括Eliyan的NuLink PHY與NuGear 2.5/3D專利拓撲方法。NuLink技術向後相容UCIe，這是由英特爾(Intel)開發的標準，包括晶片到晶片的I/O實體層、晶片到晶片的協議，以及利用PCI Express (PCIe)與Compute Express Link (CXL)業界標準的軟體堆疊模型。Intel將UCIe標準贈與最近成立的UCIe聯盟。
Eliyan專門研發BoW方法，來滿足高效的裸晶到裸晶(die-to-die)PHY在一個封裝中連接不同功能的需求。這對於實現資料中心、雲端運算、人工智慧(AI)與影像處理等廣泛的運算應用所要求的性能與整合規模非常重要。
該公司的NuLink PHY技術是BoW與UCIe的超集(superset)，採用專利技術，為任何封裝基板上的裸晶對裸晶連接提供功率效能差異化，進而減少複雜性，並降低整體開發時間與成本。
「我們的解決方案能應用於任何晶片系統，」Farjadrad提到，「我們基本上消除對先進封裝的需求。」
那些被NuLink淘汰的先進封裝解決方案包括矽中介層與嵌入式多晶片互連橋接(EMIB)。例如，矽中介層需要一塊額外的矽。Farjadrad說：「這限制了你能放置這些晶片的空間。」
Eliyan的Nulink PHY提供所需的BoW，以消除矽中介層，並在有機基板上連接HBM3與ASIC，以支援高效能運算與AI所需的許多HBM與ASIC。
(來源：Eliyan)
他補充，由於矽中介層限制了整個SiP的尺寸，它們反過來會限制效能，導致晶圓測試覆蓋率低，最終影響產量，增加總成本與延長生產週期時間。「這是一個很大的限制。」
Farjadrad說，儘管EMIB的高走線密度能夠在低功耗下實現高晶片間的頻寬，以及大型複雜的系統，但它們的成本也較高，測試覆蓋率與產量較低。EMIB還延長了生產週期，且具有有限的可佈線性和覆蓋範圍。
Eliyan的Nulink PHY提供了必要的BoW，以消除矽中介層，並在有機基板上連接HBM3與ASIC，以支持高效能運算與AI所需的許多HBM與ASIC。BoW方法還能實現較長的晶片到晶片介面，以達到降低封裝的複雜性與成本，以及低製造週期。「我們不需要在這兩個晶片之間建立複雜的快速電路，」Farjadrad說。
與NuLink一起，Eliyan的NuGear專利技術能夠在不同的製程(包括 DRAM)中實現Chiplet與不同裸晶到裸晶介面的實際混合和匹配。該公司在14奈米(nm)製程上量產了早期的版本，以提供商業可行性與性能優勢，而在5奈米製程流片的最新版本在標準有機封裝上提供了至少2,000Gbps/mm的邊緣頻寬。
(參考原文：Startup Aims to Improve Chiplet Packaging，by Gary Hilson)
本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2023年2月號
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