Быстрое развитие технологий искусственного интеллекта (ии) представляет собой чрезвычайно высокие требования к вычислительной мощности, которые непосредственно способствуют инновациям в области разработки и производства чипов, в которых особенно важна эволюция технологии инжинирования чипов. На этом фоне технология 2,5 D и 3D упаковки постепенно становится важным инструментом для повышения производительности, интегрированности и энергетических эффектов процессоров.

Упаковка 2,5 д

Технология упаковки 2,5 д () — переходная форма между традиционной двухмерной плоской упаковкой и трехмерной. Он реализует высокоскоростную взаимосвязь между чипами через ключевой компонент промежуточного уровня (Interposer). Промежуточный слой, как правило, состоит из кремния, стекла или органического материала, покрытого микроскопическими выпуклостями или пористыми точками, которые могут соединять несколько чипов. Вместо того чтобы просто сложаться, эти чипы размещаются бок о бок на промежуточном уровне, реализация обмена данными друг с другом посредством высоких взаимосвязанных плотностей (HDI) технологий на промежуточном уровне. Эта схема уменьшает расстояние между передачами чипа, увеличивает скорость передачи данных, в то же время уменьшая задержки и энергопотребление, что идеально подходит для использования ии, которое требует высокой взаимосвязанной производительности.

3D упаковка

Технология 3D инкапсуляции идет еще дальше, напрямую складывая несколько чипов вместе и реализируя прямую связь между чипами AD8403AR10 с помощью вертикальных соединений, таких как TSVs. Этот компиляционный дизайн существенно сократил расстояние между передачами чипа, сократил задержки и увеличил скорость передачи данных, идеально подходит для использования ии, которое требует чрезвычайно высокой вычислительной плотности и эффективности. Технология 3D инкапсуляции позволяет интегрировать больше вычислительных единиц в очень малом пространстве, что особенно важно для обработки в реальном времени сложных алгоритмов, таких как глубокое обучение, распознавание изображений.

Технология чиплет

Chiplet (микрочип) — инновационная идея дизайна, тесно связанная с технологией 2,5 D/3D инкапсуляции, которая позволяет разделить сложный системный чип (SoC) на несколько функциональных модулей (chiplets), каждый из которых может быть создан на различных технологических узлах, а затем интегрирован с помощью продвинутых методов упаковки. Этот подход может быть не только гибким в выборе полупроводниковых технологий, наиболее подходящих для различных модулей, но и снижает расходы на проектирование и производство, ускоряя время выпуска продукции на рынок. Для чипов AI технология Chiplet помогает оптимизировать аппаратную архитектуру конкретных вычислительных задач, таких как эффективная интеграция вычислительных единиц, памяти и интерфейсов ввода/вывода для достижения оптимального баланса производительности и энергоэффективности.

Ай-чипы используют примеры продвинутых методов инкапсуляции

Многие производители Ай-чипов начали применять эти продвинутые технологии инкапсуляции, чтобы повысить конкурентоспособность их продукции. Например:

1, AMD: ее Radeon Instinct MI250X GPU использует технологию 2,5 — D интерактивной интерактивности, которая позволяет осуществлять высокоскоростную связь между GPU через промежуточный уровень, что значительно повышает эффективность и производительность вычислений AI.

2, Intel: была введена технология 3D инкапсуляции Foveros, впервые примененная в процессоре Intel Lakefield, которая была реализована более компактным дизайном и более высокой эффективностью при помощи компоновки ядра процессора, графических двигателей, памяти и других компонентов ввода/вывода. Для ускорителя AI Intel также планирует использовать 3D-инкапсуляцию, чтобы интегрировать различные функциональные модули для оптимизации производительности и энергопотребления.

3, telegraphic electric (TSMC) и sunset mountain (ASE) : как ведущие в мире производители чипов на замену и провайдеры инжинированных чипов, они предлагают 2,5 D и 3D решения для многих компаний с чипами Ай, поддерживающие различные сценарии применения, начиная с высокопроизводительных вычислений и до краев.

4, хва-тван: в то время как перед ним стоит задача цепочки поставок, хейс также исследует более интегрированные методы инкапсуляции, такие как использование продвинутых методов инкапсуляции для интегрирования нескольких функциональных модулей, таких как CPU, GPU и NPU, с тем чтобы повысить вычислительную способность ии и системную производительность в целом.

Эт пример был тольк верхушк айсберг, AI прикладн продолжа расширя и потребн вычислительн мощност устойчив рост, 2,5 D, 3D инкапсуляц и Chiplet технолог стал AI чип производительн подскоч до ключев фактор, он не тольк реш традицион инкапсуляц техническ степен интеграц и взаимосвяз «узк мест», с котор сталкива предлага для AI аппаратн инновацион деятельн мощн техническ поддержк, Это важная тенденция в развитии чипа ии в будущем.

5X00846G01