Nkwakọ ngwaahịa semiconductor etolitela site na imewe 1D PCB ọdịnala ruo na njikọ 3D ngwakọ kachasị elu na ọkwa wafer. Ọganihu a na-enye ohere ijikọ oghere na oke micron otu ọnụọgụgụ, yana bandwidth ruru 1000 GB/s, ebe ọ na-ejigide arụmọrụ ike dị elu. Isi teknụzụ nkwakọ ngwaahịa semiconductor dị elu bụ nkwakọ ngwaahịa 2.5D (ebe a na-etinye ihe ndị mejupụtara ya n'akụkụ n'elu oyi akwa etiti) na nkwakọ ngwaahịa 3D (nke gụnyere itinye ibe na-arụ ọrụ n'akụkụ kwụ ọtọ). Teknụzụ ndị a dị oke mkpa maka ọdịnihu nke sistemụ HPC.
Teknụzụ nkwakọ ngwaahịa 2.5D gụnyere ọtụtụ ihe dị n'etiti oyi akwa, nke ọ bụla nwere uru na ọghọm nke ya. A maara akwa dị n'etiti silicon (Si), gụnyere wafer silicon zuru oke na akwa silicon mpaghara, maka inye ikike waya kachasị mma, na-eme ka ha dị mma maka kọmputa arụmọrụ dị elu. Agbanyeghị, ha dị oke ọnụ ma a bịa n'ihe gbasara ihe na mmepụta ma na-eche oke mmachi na mpaghara nkwakọ ngwaahịa ihu. Iji belata nsogbu ndị a, ojiji nke akwa silicon mpaghara na-abawanye, na-eji silicon eme ihe n'ụzọ atụmatụ ebe ọrụ dị mma dị oke mkpa ebe ọ na-edozi oke mpaghara.
Ngwugwu etiti organic, nke ejiri plastik a kpụrụ akpụ nke a na-akpọ fan out, bụ ihe ọzọ dị ọnụ ala karịa silicon. Ha nwere obere dielectric constant, nke na-ebelata oge RC na ngwugwu ahụ. N'agbanyeghị uru ndị a, ngwugwu etiti organic na-esiri ike iru otu ọkwa nke mbelata njirimara njikọ dịka nkwakọ ngwaahịa dabere na silicon, na-egbochi nnabata ha na ngwa kọmputa arụmọrụ dị elu.
Ibe mkpuchi iko enwetala mmasị dị ukwuu, ọkachasị mgbe Intel wepụtara ngwugwu ụgbọala nnwale nke dabere na iko n'oge na-adịbeghị anya. Glass na-enye ọtụtụ uru, dị ka nhazi nke mmụba okpomọkụ (CTE), nkwụsi ike dị elu, elu dị larịị na nke dị larịị, na ikike ịkwado nrụpụta panel, na-eme ka ọ bụrụ onye a ga-atụ anya ya maka oyi akwa etiti nwere ikike waya yiri silicon. Agbanyeghị, ewezuga ihe ịma aka teknụzụ, isi ihe na-adịghị mma nke oyi akwa etiti iko bụ gburugburu ebe obibi na-etobeghị eto na enweghị ikike mmepụta dị ukwuu ugbu a. Ka gburugburu ebe obibi na-eto eto ma ikike mmepụta na-akawanye mma, teknụzụ dabere na iko na ngwugwu semiconductor nwere ike ịhụ uto na nnabata ọzọ.
N'ihe gbasara teknụzụ nkwakọ ngwaahịa 3D, njikọ Cu-Cu nke na-enweghị bump-less hybrid na-aghọ teknụzụ ọhụrụ kachasị elu. Usoro a dị elu na-enweta njikọ na-adịgide adịgide site na ijikọta ihe dielectric (dịka SiO2) na ọla ndị etinyere (Cu). Njikọ Cu-Cu nwere ike iru oghere dị n'okpuru micron 10, nke na-abụkarị na oke micron otu ọnụọgụgụ, na-anọchite anya mmụba dị ukwuu karịa teknụzụ micro-bump ọdịnala, nke nwere oghere bump nke ihe dị ka micron 40-50. Uru nke njikọ ngwakọ gụnyere mmụba I/O, mmụba bandwidth emelitere, mmezi 3D vetikal stacking, arụmọrụ ike ka mma, na mbelata mmetụta parasitic na iguzogide okpomọkụ n'ihi enweghị njupụta ala. Agbanyeghị, teknụzụ a dị mgbagwoju anya imepụta ma nwee ọnụ ahịa dị elu.
Teknụzụ nkwakọ 2.5D na 3D gụnyere usoro nkwakọ dị iche iche. Na nkwakọ 2.5D, dabere na nhọrọ nke ihe mkpuchi etiti, enwere ike kewaa ya n'ime akwa etiti dabere na silicon, nke dabere na organic, na nke dabere na iko, dịka egosiri na eserese dị n'elu. Na nkwakọ 3D, mmepe nke teknụzụ obere-bump na-achọ ibelata nha oghere, mana taa, site na iji teknụzụ njikọ ngwakọ (usoro njikọ Cu-Cu kpọmkwem), enwere ike nweta nha oghere otu-nọmba, na-egosi ọganihu dị ukwuu n'ọhịa ahụ.
**Usoro Teknụzụ Ndị Dị Mkpa Ị Ga-elele:**
1. **Ebe Ndị Na-etinye Okpomọkụ Ka Ukwuu:** IDTechEx buru amụma na mbụ na n'ihi nsogbu nke oyi akwa silicon gafere oke nha reticle 3x, ngwọta akwa silicon 2.5D ga-anọchi oyi akwa silicon dị ka nhọrọ mbụ maka ịkwakọba chips HPC. TSMC bụ nnukwu onye na-eweta oyi akwa silicon 2.5D maka NVIDIA na ndị mmepe HPC ndị ọzọ dị mkpa dịka Google na Amazon, ụlọ ọrụ ahụ kwupụtara n'oge na-adịbeghị anya mmepụta nke CoWoS_L nke ọgbọ mbụ ya na nha reticle 3.5x. IDTechEx na-atụ anya na usoro a ga-aga n'ihu, yana ọganihu ndị ọzọ a tụlere na akụkọ ya gbasara ndị egwuregwu dị mkpa.
2. **Nkwakọ ngwaahịa ọkwa panel:** Nkwakọ ngwaahịa ọkwa panel abụrụla ihe a na-elekwasị anya nke ọma, dịka e gosipụtara na ihe ngosi Taiwan International Semiconductor nke 2024. Usoro nkwakọ ngwaahịa a na-enye ohere maka iji akwa etiti buru ibu ma na-enyere aka belata ọnụ ahịa site n'ịmepụta ọtụtụ ngwugwu n'otu oge. N'agbanyeghị ike ya, ihe ịma aka dị ka njikwa agha ka dị mkpa. Ọ na-apụta ìhè nke ukwuu na-egosipụta ọchịchọ na-eto eto maka akwa etiti buru ibu ma dị ọnụ ala karịa.
3. **Igwe Ndị Na-etinye Iko n'ime Iko:** Iko na-apụta dị ka ihe siri ike maka inweta waya dị mma, nke yiri silicon, yana uru ndị ọzọ dị ka CTE a na-agbanwe agbanwe na ntụkwasị obi dị elu. Igwe ndị na-etinye iko dakọtara na nkwakọ ngwaahịa ọkwa panel, na-enye ohere maka waya dị elu na ọnụ ahịa a na-achịkwa nke ọma, na-eme ka ọ bụrụ ihe ngwọta dị mma maka teknụzụ nkwakọ ngwaahịa n'ọdịnihu.
4. **Njikọ Ngwakọta HBM:** Njikọ ngwakọ 3D nke ọla kọpa-kọpa (Cu-Cu) bụ teknụzụ dị mkpa maka inweta njikọ kwụ ọtọ dị oke mma n'etiti ibe. Ejirila teknụzụ a mee ihe na ngwaahịa sava dị elu dị iche iche, gụnyere AMD EPYC maka SRAM na CPU ndị a kpọkọtara ọnụ, yana usoro MI300 maka ịchịkọta blọk CPU/GPU na I/O. A na-atụ anya na njikọ ngwakọ ga-arụ ọrụ dị mkpa na mmepe HBM n'ọdịnihu, ọkachasị maka ngwugwu DRAM gafere oyi akwa 16-Hi ma ọ bụ 20-Hi.
5. **Ngwaọrụ anya ejiri aka rụọ (CPO):** Ka ọchịchọ maka mmepụta data dị elu na arụmọrụ ike na-arị elu, teknụzụ njikọ anya enwetawo nlebara anya dị ukwuu. Ngwaọrụ anya ejiri aka rụọ (CPO) na-aghọ ihe ngwọta dị mkpa maka ime ka bandwidth I/O dịkwuo mma ma belata oriri ike. Ma e jiri ya tụnyere nnyefe eletriki ọdịnala, nkwukọrịta anya na-enye ọtụtụ uru, gụnyere mbelata akara ngosi n'ebe dị anya, mbelata mmetụta crosstalk, na mmụba nke bandwidth. Uru ndị a na-eme ka CPO bụrụ nhọrọ zuru oke maka sistemụ HPC nke na-etinye data na ike.
**Ahịa Ndị Dị Mkpa Ị Ga-elele:**
Ahịa bụ isi na-akwalite mmepe nke teknụzụ nkwakọ ngwaahịa 2.5D na 3D bụ n'enweghị mgbagha na ngalaba kọmputa arụmọrụ dị elu (HPC). Usoro nkwakọ ngwaahịa ndị a dị oke mkpa maka imeri oke iwu Moore, na-eme ka transistors, ebe nchekwa, na njikọ dịkwuo n'ime otu ngwugwu. Nchikota nke chips na-enyekwa ohere maka iji usoro nhazi kacha mma n'etiti blọk ọrụ dị iche iche, dịka ikewapụ blọk I/O na blọk nhazi, na-eme ka arụmọrụ ka mma.
Na mgbakwunye na kọmputa arụmọrụ dị elu (HPC), a na-atụkwa anya na ahịa ndị ọzọ ga-enweta uto site na ịnabata teknụzụ nkwakọ ngwaahịa dị elu. Na ngalaba 5G na 6G, ihe ọhụrụ dịka antenna nkwakọ ngwaahịa na ngwọta chip kachasị ọhụrụ ga-akpụzi ọdịnihu nke usoro netwọk ohere ikuku (RAN). Ụgbọala ndị na-arụ ọrụ onwe ha ga-eritekwa uru, ebe teknụzụ ndị a na-akwado njikọta nke ihe mmetụta na nkeji kọmputa iji hazie nnukwu data ebe ha na-ahụ na nchekwa, ntụkwasị obi, obere ihe, ike na njikwa okpomọkụ, yana ịdị irè ọnụ ahịa.
Ngwaọrụ eletrọniki ndị ahịa (gụnyere ekwentị mkpanaaka, smartwatches, ngwaọrụ AR/VR, PC, na ebe ọrụ) na-elekwasị anya nke ukwuu n'ịhazi data karịa n'ebe ndị pere mpe, n'agbanyeghị na a na-etinye ọnụ ahịa karịa. Nkwakọ ngwaahịa semiconductor dị elu ga-arụ ọrụ dị mkpa na usoro a, ọ bụ ezie na ụzọ nkwakọ ngwaahịa nwere ike ịdị iche na nke ejiri na HPC.
Oge ozi: Ọktoba-07-2024