因?yàn)閷I(yè)
所以領(lǐng)先
系統(tǒng)廠商加速推進(jìn)Chiplet產(chǎn)業(yè)化
超威半導(dǎo)體(AMD)
AMD在Chiplet產(chǎn)品化進(jìn)度較快。2019年起,AMD從Zen 2架構(gòu)開(kāi)始采用Chiplet技術(shù),基于Zen 2架構(gòu)的產(chǎn)品在單/多核處理能力上均有很大提升,能耗比(Power efficiency)改善明顯。2023年1月,AMD披露了面向下一代數(shù)據(jù)中心的APU加速卡產(chǎn)品Instinct MI300,產(chǎn)品將于2023年下半年上市。這款基于Chiplet設(shè)計(jì)的加速器擁有9個(gè)基于3D堆疊的5nm小芯片(包含CPU和GPU),和4個(gè)基于6nm的小芯片,周圍封裝了8個(gè)128GB的HBM3顯存芯片,共擁有1,460億個(gè)晶體管。Instinct MI 300將CPU、GPU和內(nèi)存封裝為一體,大幅提高了性能和效率。
采用Chiplet方案,AMD第二代霄龍、Zen處理器性能顯著提升。AMD第二代霄龍?zhí)幚砥魇褂昧薈hiplet技術(shù),與第一代相比,核數(shù)增加了100%,晶體管數(shù)增加了102%至380億,而硅片面積僅增加了18%,這充分顯示了7nm制程下高密度優(yōu)勢(shì)。此外,第二代的整數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算性能也分別提升了144%和97%。AMD第二代Zen處理器同樣使用了Chiplet技術(shù),與第一代相比核數(shù)增加100%,晶體管數(shù)增加102%,但硅片面積只增加了28%。
圖表7:AMD——Chiplet從出現(xiàn)走向立體化
資料來(lái)源:AMD官網(wǎng),IT之家,中金公司研究部
AMD含Chiplet技術(shù)的CPU銷量占比不斷提高。根據(jù)德國(guó)電腦零售商Mindfactory數(shù)據(jù),2021年10月至2022年12月間AMD CPU的銷量中,含Chiplet技術(shù)的CPU銷量占比不斷提高,從約80%上升至約97%。
英特爾(Intel)
英特爾基于IDM優(yōu)勢(shì)積累了較為完整的互連技術(shù)優(yōu)勢(shì)?;贗DM的制造優(yōu)勢(shì),英特爾開(kāi)發(fā)了EMIB(全方位互連硅橋)和Foveros兩種封裝技術(shù),分別對(duì)應(yīng)橫向和縱向之間的連接。英特爾FPGA芯片Stratix 10最早采用了EMIB支持的Chiplet技術(shù)。2023年,英特爾基于Chiplet技術(shù)發(fā)布了第四代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器和至強(qiáng)CPU Max,以及數(shù)據(jù)中心GPU Max。第四代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器使用EMIB進(jìn)行連接,包含52款CPU,最多支持60核,在使用內(nèi)置加速器時(shí),目標(biāo)工作負(fù)載的平均性能每瓦效率可提高2.9倍。至強(qiáng)CPU Max擁有56個(gè)性能核,內(nèi)核的4個(gè)小芯片使用EMIB連接,進(jìn)行自然語(yǔ)言處理時(shí)高帶寬內(nèi)存優(yōu)勢(shì)可提升20倍性能。數(shù)據(jù)中心GPU Max是英特爾針對(duì)高性能計(jì)算加速設(shè)計(jì)的第一款GPU產(chǎn)品,一個(gè)封裝中有超過(guò)1000億個(gè)晶體管,擁有47個(gè)不同的塊和高達(dá)128GB的內(nèi)存。
圖表8:英特爾封裝技術(shù)示例和相關(guān)產(chǎn)品
資料來(lái)源:英特爾官網(wǎng),中金公司研究部
英偉達(dá)(NVDIA)
英偉達(dá)擁有NVLink-C2C高速互連技術(shù),加入U(xiǎn)CIe聯(lián)盟,或?qū)⑦M(jìn)一步布局Chiplet。當(dāng)前英偉達(dá)可以通過(guò)NVLink-C2C技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速、低延遲、芯片到芯片的互連,與Chiplet相似,可支持定制裸片間實(shí)現(xiàn)互連??紤]到在AI領(lǐng)域?qū)τ贕PU的顯存容量和帶寬需求提升,英偉達(dá)通過(guò)Chiplet技術(shù)在GPU周圍堆疊HBM(High Bandwidth Memory)方式提高緩存性能和容量。另外,英偉達(dá)于2022年8月份宣布將支持新的UCIe規(guī)范,或?qū)⒗肅hiplet技術(shù)進(jìn)一步提升GPU、CPU和DPU等靈活配置集成的布局。
圖表9:英偉達(dá)將NVLink擴(kuò)展至芯片級(jí)集成
資料來(lái)源:英偉達(dá)官網(wǎng),中金公司研究部
圖表10:英偉達(dá)H100使用HBM3提高緩存性能和容量
資料來(lái)源:英偉達(dá)官網(wǎng),中金公司研究部
蘋(píng)果(Apple)
蘋(píng)果采用UltraFusion架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高速互連。蘋(píng)果在2022年3月推出的M1 Ultra芯片采用了創(chuàng)新性的UltraFusion架構(gòu),利用一個(gè)硅中介層直接連接兩枚芯片M1 Max,此外蘋(píng)果將存儲(chǔ)芯片放置在SoC旁并用中介層來(lái)連接,內(nèi)存和處理器單元的近距離能夠減少延遲。采用UltraFusion架構(gòu),M1 Ultra擁有20核CPU,能同時(shí)傳輸超過(guò)10,000個(gè)信號(hào),實(shí)現(xiàn)了高達(dá)2.5TB/s低延遲的處理器互連帶寬,相比業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高端多芯片實(shí)現(xiàn)了4倍多的互連帶寬,此外處理多線程任務(wù)的速度比市面上功耗范圍相近的16核臺(tái)式個(gè)人電腦芯片中速度最快的高90%,達(dá)到峰值性能時(shí)的功耗則要低100瓦。
圖表11:蘋(píng)果采用UltraFusion架構(gòu)連接兩枚M1 Max裸晶
資料來(lái)源:IT之家,蘋(píng)果官網(wǎng),中金公司研究部
Chiplet芯粒-先進(jìn)芯片封裝清洗:
合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等,這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關(guān)注的呢?助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo),從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效,因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。
合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù),滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求,打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。
推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。