Chiplet技术研究与展望 被引量：18

1

作者 蒋剑飞 王琴 +1 位作者 贺光辉 毛志刚 《微电子学与计算机》 2022年第1期1-6,共6页

近年来,摩尔定律的脚步放缓,先进工艺下的芯片制造成本越来越高,如何在合理成本控制下,保持原来的发展步伐成为半导体产业面临的重要问题,Chiplet技术作为一种可以延续摩尔定律的解决方案受到行业重视,但其广泛使用还存在诸多的问题.本... 近年来,摩尔定律的脚步放缓,先进工艺下的芯片制造成本越来越高,如何在合理成本控制下,保持原来的发展步伐成为半导体产业面临的重要问题,Chiplet技术作为一种可以延续摩尔定律的解决方案受到行业重视,但其广泛使用还存在诸多的问题.本文从Chiplet技术的集成、互连和设计流程等角度分析其特点和面临的挑战.首先,比较当前不同类型基板上Chiplet技术的主要性能和成本特点,展望未来可能的集成方案.其次,基于并行和串行互连原理,对比当前主要Chiplet互连方案的参数与性能,提出面向Chiplet之间高速低功耗互连的可能方法.最后,提出了改进Chiplet设计流程的必要性和可能性.以上研究表明Chiplet技术需要基于成本考虑选择合适的集成工艺方案,并根据集成工艺来探索高速低功耗互连方法,也迫切需要制定互连标准来推动该技术的普及应用,Chiplet技术的设计流程中也需要引入新的工具和设计方法. 展开更多

关键词 芯粒 集成技术 互连 设计流程

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先进封装技术的发展与机遇 被引量：8

2

作者 曹立强 侯峰泽 +5 位作者 王启东 刘丰满 李君 丁飞 孙思维 周云燕 《前瞻科技》 2022年第3期101-114,共14页

近年来,先进封装技术的内驱力已从高端智能手机领域演变为高性能计算和人工智能等领域,涉及高性能处理器、存储器、人工智能训练和推理等。当前集成电路的发展受“四堵墙”(“存储墙”“面积墙”“功耗墙”和“功能墙”)制约,以芯粒(Chi... 近年来,先进封装技术的内驱力已从高端智能手机领域演变为高性能计算和人工智能等领域,涉及高性能处理器、存储器、人工智能训练和推理等。当前集成电路的发展受“四堵墙”(“存储墙”“面积墙”“功耗墙”和“功能墙”)制约,以芯粒(Chiplet)异质集成为核心的先进封装技术,将成为集成电路发展的关键路径和突破口。文章概述近年来国际上具有“里程碑”意义的先进封装技术,阐述中国内地先进封装领域发展的现状与优势,分析中国内地先进封装关键技术与世界先进水平的差距,最后对未来中国内地先进封装发展提出建议。 展开更多

关键词 高性能计算 人工智能 芯粒 异质集成 先进封装

原文传递

Chiplet异构集成微系统的EDA工具发展综述 被引量：3

3

作者 郭继旺 尹文婷 +1 位作者 谈玲燕 王宗源 《微电子学与计算机》 2023年第11期53-60,共8页

Chiplet(芯粒)异构集成微系统是后摩尔时代背景下一项具有重要意义的技术趋势.随着芯粒技术的不断发展,芯粒数量越来越多,三维立体化的集成度越来越高,芯粒方案的面积也越来越大.而目前Chiplets设计流程中各环节的电子设计自动化(EDA)... Chiplet(芯粒)异构集成微系统是后摩尔时代背景下一项具有重要意义的技术趋势.随着芯粒技术的不断发展,芯粒数量越来越多,三维立体化的集成度越来越高,芯粒方案的面积也越来越大.而目前Chiplets设计流程中各环节的电子设计自动化(EDA)工具发挥的支撑作用还比较有限.通过剖析现有Chiplets设计流程在系统规划、单芯片设计、基板设计、微系统集成分析和验证等环节存在的缺陷和不足,以及国产EDA技术在interposer工艺设计套件(PDK)开发、芯粒设计布局规划、高效自动布线、多芯片集成分析和物理验证等板块的应用现状,指出了当前Chiplet设计面临着物理验证不规范、布线效率低下和缺乏涵盖多物理场耦合的集成分析等痛点.面对3DIC未来发展对EDA工具提出的更多挑战,提出了市场上迫切需要的芯片-封装协同设计解决方案. 展开更多

关键词 chiplet 异构集成 EDA 微系统

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异构集成互连接口研究综述 被引量：1

4

作者 李沛杰 刘勤让 +3 位作者 陈艇 沈剑良 吕平 郭威 《集成电路与嵌入式系统》 2024年第2期31-40,共10页

随着集成电路向后摩尔时代发展,异构集成技术成为微电子的新兴方向,异构集成互连接口作为异构集成技术的关键,对异构集成芯片和系统至关重要。为进一步推进异构集成互连接口的实现,分析了现有异构集成芯片和系统的结构,将异构集成技术... 随着集成电路向后摩尔时代发展,异构集成技术成为微电子的新兴方向,异构集成互连接口作为异构集成技术的关键,对异构集成芯片和系统至关重要。为进一步推进异构集成互连接口的实现,分析了现有异构集成芯片和系统的结构,将异构集成技术总结为小芯粒拼接大芯片、大芯片拼接大芯片、晶圆级芯片及晶圆级系统4个技术路线,并对不同技术路线下异构集成互连接口特性进行了总结和对比,阐述了当前产业界和学术界围绕异构集成互连接口的研究现状及存在的问题,最后给出了异构集成互连接口的未来发展趋势和需具备的技术特征。 展开更多

关键词 异构集成 先进封装 chiplet技术 晶上系统 互连接口

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先进封装推动半导体产业新发展 被引量：5

5

作者 王若达 《中国集成电路》 2022年第4期26-29,42,共5页

近年来,全球半导体封装测试市场规模增长明显,在摩尔定律不断逼近物理极限大背景下,半导体前道和后道工序加速融合,先进封装成为行业关注焦点,并将重塑半导体行业竞争格局。晶圆代工厂、IDM(集成器件制造商)涉足先进封装业务,Chiplet(芯... 近年来,全球半导体封装测试市场规模增长明显,在摩尔定律不断逼近物理极限大背景下,半导体前道和后道工序加速融合,先进封装成为行业关注焦点,并将重塑半导体行业竞争格局。晶圆代工厂、IDM(集成器件制造商)涉足先进封装业务,Chiplet(芯粒)技术引领先进封装发展,多片异构成未来主流;先进封装带动异质器件集成新发展,集成电路加乘人工智能与异质整合成为产业新趋势。同时先进封装也为半导体产业迎来新的机遇与挑战,质量标准体系建设更加迫切,伴随着Chiplet和异质整合的发展趋势,商业模式将迎来新变革,对半导体行业影响深远。 展开更多

关键词 先进封装 chiplet 异质整合 竞争格局

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Chiplet基三维集成技术与集成微系统的新进展(续) 被引量：1

6

作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期641-657,共17页

集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet之间的宽带互连、布局布线与时钟同步、热管理、计算机辅助设计(CAD)等方面的创新。并展现了基于这些关键技术的突破,集成微系统的新进展,包含高性能计算多核处理器、神经网络计算处理器、神经网络加速器、射频微系统和光电微系统的创新。集成微系统已进入智能微系统新发展阶段。 展开更多

关键词 chiplet 3D集成 集成微系统 宽带互连 时钟 热管理 计算机辅助设计(CAD)

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Chiplet基三维集成技术与集成微系统的新进展 被引量：1

7

作者 赵正平 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第4期477-495,共19页

集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet... 集成电路在后摩尔时代的发展呈现出多模式创新的特点。综述了后摩尔时代中一大创新发展热点,即chiplet基3D集成技术与集成微系统的最新进展。综述并分析了当今chiplet基3D集成技术的关键技术的发展现状与趋势,包含3D集成技术、chiplet之间的宽带互连、布局布线与时钟同步、热管理、计算机辅助设计(CAD)等方面的创新。并展现了基于这些关键技术的突破,集成微系统的新进展,包含高性能计算多核处理器、神经网络计算处理器、神经网络加速器、射频微系统和光电微系统的创新。集成微系统已进入智能微系统新发展阶段。 展开更多

关键词 chiplet 3D集成 集成微系统 宽带互连 时钟 热管理 计算机辅助设计(CAD)

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基于硅通孔互连的芯粒集成技术研究进展

8

作者 张爱兵 李洋 +2 位作者 姚昕 李轶楠 梁梦楠 《电子与封装》 2024年第6期95-108,共14页

通过先进封装技术实现具有不同功能、工艺节点的异构芯粒的多功能、高密度、小型化集成是延续摩尔定律的有效方案之一。在各类的先进封装解决方案中,通过硅通孔(TSV)技术实现2.5D/3D封装集成,可以获得诸多性能优势,如极小的产品尺寸、... 通过先进封装技术实现具有不同功能、工艺节点的异构芯粒的多功能、高密度、小型化集成是延续摩尔定律的有效方案之一。在各类的先进封装解决方案中,通过硅通孔(TSV)技术实现2.5D/3D封装集成,可以获得诸多性能优势,如极小的产品尺寸、极短的互连路径、极佳的产品性能等。对TSV技术的应用分类进行介绍,总结并分析了目前业内典型的基于TSV互连的先进集成技术,介绍其工艺流程和工艺难点,对该类先进封装技术的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 硅通孔 先进封装 芯粒 异构集成 2.5D封装 3D封装

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射频微系统集成技术 被引量：5

9

作者 单光宝 郑彦文 章圣长 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2021年第6期405-412,共8页

射频系统在电子战及5G通讯等方面具有广阔的应用前景,在电子设备小型化趋势推动下,射频系统在不断提升性能的同时逐步缩减体积、降低成本。射频系统与三维集成技术相结合在研制高性能、微型化及低成本射频微系统方面具有巨大潜力。综述... 射频系统在电子战及5G通讯等方面具有广阔的应用前景,在电子设备小型化趋势推动下,射频系统在不断提升性能的同时逐步缩减体积、降低成本。射频系统与三维集成技术相结合在研制高性能、微型化及低成本射频微系统方面具有巨大潜力。综述了射频微系统集成技术,包括多芯片集成技术、SoC集成技术、单片异质异构集成技术及基于Chiplet的集成技术,并对各类集成技术进行了对比与讨论。最后进行了总结和展望,并给出了基于Chiplet的射频微系统优势。 展开更多

关键词 射频微系统 集成技术 三维集成 chiplet

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片间芯粒系统集成的DIR互联架构

10

作者 陈啸 禹胜林 顾林 《微电子学与计算机》 2023年第11期157-164,共8页

为实现芯粒系统灵活集成与高效通信,提出一种面向不同芯粒系统集成的双独立环互联架构(Dual Independent Ring,DIR).通过可拼接的双独立弧形网络、协控模块等,组成无死锁的环状互联通道.利用具有自检功能的边界路由节点分配机制,灵活且... 为实现芯粒系统灵活集成与高效通信,提出一种面向不同芯粒系统集成的双独立环互联架构(Dual Independent Ring,DIR).通过可拼接的双独立弧形网络、协控模块等,组成无死锁的环状互联通道.利用具有自检功能的边界路由节点分配机制,灵活且均匀地分配不同芯粒系统内置的边界路由节点,避免转接板的反复设计与验证.采用硬件描述语言实现该互联架构,并对边界路由节点分配机制与互联架构进行测试.仿真和实验结果表明,路由节点分配机制能够在短时间内均匀分配任意数量的边界路由节点;在相同注入率下,相比网格互联架构与数据线缓冲区节点(Dataline-Buffer-Node,DBN)互联架构,DIR拥有更低的平均延迟;与网格互联架构相比,DIR的功耗减少近16%,资源占用降低近7倍. 展开更多

关键词 芯粒集成 片间互联 环形架构

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基于Chiplet的三维集成计算与存储架构

11

作者 单光宝 凡翔 +1 位作者 郑彦文 曹会华 《电子与封装》 2024年第9期1-11,共11页

5G通信、人工智能、物联网技术的蓬勃发展对计算与存储系统架构提出了更高需求。传统二维计算与存储架构无法满足当下计算密集型应用对延时、带宽和能效的需求。基于Chiplet的三维集成架构可以有效解决传统二维计算与存储系统性能优化... 5G通信、人工智能、物联网技术的蓬勃发展对计算与存储系统架构提出了更高需求。传统二维计算与存储架构无法满足当下计算密集型应用对延时、带宽和能效的需求。基于Chiplet的三维集成架构可以有效解决传统二维计算与存储系统性能优化面临的诸多瓶颈。回顾了基于Chiplet的计算与存储架构,介绍了单片多核、异构多核及基于Chiplet的三维集成架构,概述了基于Chiplet的主流存储架构与新兴的存算一体架构,并对计算架构与存储架构分别进行了比较与讨论。给出了基于Chiplet的三维集成计算与存储架构设计面临的挑战和未来发展方向。 展开更多

关键词 chiplet 三维集成 计算架构 存储架构 存算一体架构

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集成电路互连微纳米尺度硅通孔技术进展

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作者 黎科 张鑫硕 +2 位作者 夏启飞 钟毅 于大全 《电子与封装》 2024年第6期109-118,共10页

集成电路互连微纳米尺度硅通孔(TSV)技术已成为推动芯片在“后摩尔时代”持续向高算力发展的关键。通过引入微纳米尺度高深宽比TSV结构,2.5D/3D集成技术得以实现更高密度、更高性能的三维互连。同时,采用纳米TSV技术实现集成电路背面供... 集成电路互连微纳米尺度硅通孔(TSV)技术已成为推动芯片在“后摩尔时代”持续向高算力发展的关键。通过引入微纳米尺度高深宽比TSV结构,2.5D/3D集成技术得以实现更高密度、更高性能的三维互连。同时,采用纳米TSV技术实现集成电路背面供电,可有效解决当前信号网络与供电网络之间布线资源冲突的瓶颈问题,提高供电效率和整体性能。随着材料工艺和设备技术的不断创新,微纳米尺度TSV技术在一些领域取得了显著进展,为未来高性能、低功耗集成电路的发展提供了重要支持。综述了目前业界主流的微纳米尺度TSV技术,并对其结构特点和关键技术进行了分析和总结,同时探讨了TSV技术的发展趋势及挑战。 展开更多

关键词 先进互连技术 2.5D/3D芯粒集成 背面供电 高深宽比TSV

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