英特尔要做芯片混搭高手，借助EMIB，让22nm、14nm、10nm融为一体
曾经，英特尔公司作为半导体工艺领导企业，带领芯片生产工艺按照摩尔定律的指引一路高歌猛进，但是，近几年，英特尔在处理器方面似乎创新乏力，处理器在工艺和性能方面的升级被业界戏称为“挤牙膏”，言下之意没有多少提升，就连今年下半年亮相的英特尔最新的第 8 代处理器仍沿用 14 纳米制程。相比起来，其他厂商在工艺制程上要先进不少。台积电、三星等已陆续宣布了在 10 纳米工艺上的量产，同时，这些厂商还在积极布局下一代工艺，例如： 7 纳米制程，甚至 5 纳米、3 纳米制程。
不过，英特尔最近宣布一项新技术，貌似为自己扳回了一局，这就是刚刚宣布的 EMIB技术。
根据英特尔在上月底于美国旧金山举行的 Intel Technology and Manufacturing Day 2017 大会上所宣布的最新 EMIB 技术，其目的就是用来解决处理器性能与成本之间的矛盾这一老大难问题的。
英特尔表示，目前市场上处理器所有元件都采用统一制程，要不就全部都是 22 纳米，要不就是全部都是 14 纳米。甚至，未来还会进入 10 纳米、7 纳米制程的时代。但是，如此将造成研发成本因为制程的升级而大幅攀升，不利于产品价格的维持。
英特尔最新提出的 EMIB 嵌入式多芯片互连概念，就是为了解决处理器性能与价格间的冲突所设计。简单来说，EMIB 的概念就是允许将不同制程的裸片拼凑在一起，来达成更高的性价比的目的。例如在处理器中，电路部分不需要特别先进的制程，那就依旧采用 22 纳米制程生产，而承担核心任务的部分，由于需要较高的效能与较低的耗电量，则使用 10 纳米或者 14 纳米制程来制造。
英特尔表示，使用 EMIB 技术并不会造成整体芯片的性能下降，反而能够提升各部分之间的传输效率。其速度可以达到数百 Gigabytes，较传统多芯片技术来说，延迟更是降低了四倍。
听起来，英特尔的新技术貌似更加合理。因为，随着物理极限的逐渐接近，半导体生产工艺的更新换代越来越困难，每一代新工艺的成熟量产都需要投入极大的金钱，而且半导体IC的性能提升和成本降低也越来越不明显。因此，单一地追求工艺线程的升级显然已不能满足对性能和成本综合考虑的要求。
那么，英特尔的EMIB技术是否真的能带来高性能的同时降低成本呢？
EMIB技术简介
先来看一下EMIB技术的前世今生吧。
按照英特尔官网的介绍，EMIB技术是一项突破性的芯片高级封装技术。事实上，EMIB技术的提出是为了解决两个芯片之间的高速通信而设计的，据英特尔负责该技术开发的VP Babak Sabi介绍，英特尔一直在寻找一种芯片之间可以实现高速互联通信的方法，因为，众所周知，内存的带宽是芯片通信速度的一个瓶颈，在现有的封装技术下，很难实现芯片之间的高速通信，而EMIB技术的出现很好地解决了这一问题。按照英特尔的说法，EMIB技术可以提供一种有成本优势并且易于设计的互联方案。
EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge)“嵌入式多裸片互连桥接”是英特尔的专利技术,是介于传统平面、最新立体晶体管技术之间的一种2.5D封装格式，能在一颗芯片内封装多个不同架构的裸片。
上图中不同的色块代表不同的Die，这些裸片可能采用不同的工艺生产，采用不同的架构，现在将它们封装在一颗芯片中，基于EMIB技术只需要在裸片的连接处封装一个小小的硅桥即可实现裸片之间的互联。
传统的2.5D封装技术需要一大片的硅中介层去覆盖互联封装内的各个不同尺寸的裸片，而EMIB技术则只在需要的连接处放置一个小小的硅桥即可，因此，更灵活，成本也更低。
利用EMIB的硅桥技术，避免了复杂、昂贵的硅穿孔(TSV)技术，由于不需要大面积的硅中介层，因此，可以使用标准的倒装芯片(flip-chip)组装，让高速信号从芯片直通封装基底,有效降低了芯片的复杂性和成本。
EMIB技术在Stratix 10 FPGA中的应用
早在几年前，英特尔就将该技术授权给Altera（当时还没有被英特尔收购）应用到了其14nm制程工艺上。
2015年，Altera发表其第十代Stratix系列产品，其中指出，新产品采用异质3D SiP封装技术，将收发器裸片(该公司称之为Tile)与核心FPGA结构裸片分开，因此收发器是位于核心结构旁边，能以不同的制程工艺来生产，这其中就应用了英特尔的EMIB技术。
当年的11月，Altera又宣布利用英特尔EMIB技术使其高性能Stratix 10 FPGA系列又新增了一个新器件——Stratix 10 DRAM。Stratix 10 DRAM SiP在单个封装中高效地集成了高性能FPGA和SK Hynix的堆叠宽带存储器(HBM2)管芯,其特殊的体系结构设计满足了高性能系统对存储器带宽最严格的要求，据Altera介绍，由于采用了EMIB技术，相对于分立DRAM解决方案,Stratix 10 DRAM SiP的存储器带宽提高了10倍。
页:
[1]
