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通信芯片——3D封装技术的重要应用驱动

 我爱你文摘 2018-02-06

通信芯片——3D封装技术的重要应用驱动

通信网络芯片的特点是规模大,对性能和功耗的要求都很高,此外,知识产权(IP)核复杂、设计周期紧、良率等都是重要问题,3D 封装从一定程度上可以给未来通信系统芯片的设计带来好处。

IP的选择经常是限制系统芯片设计的一个瓶颈,IP的代工厂和工艺,都限定了整个系统芯片的工艺选择。如果一种工艺不能支持所有相关IP,芯片项目就难以开展。3D封装有效规避了这个问题,使得从系统层面来看,芯片方案具备更多的灵活性,同时产品启动时间和完成时间都可以提前。因此,以网络处理器芯片为代表的高端通信网络芯片对于3D封装技术有很强的应用驱动力。

通信芯片——3D封装技术的重要应用驱动

'高带宽、高性能、大容量、高密度'是有线网络产品的基本特征,产品的每一次带宽升级和技术演进,都与集成电路(IC)产业的工艺、技术等发展息息相关,基本符合'摩尔定律'的发展轨迹。以高端路由器为例,高端路由器产品的竞争,实质是核心芯片设计能力的体现,特别是网络处理器芯片的设计能力,几乎与高端路由器的技术竞争力划等号。每次芯片新工艺的成熟,网络处理器芯片的性能均能得以成倍提升,同时也促成了路由器产品的平台升级。

目前,国内采用主流 28 nm 先进工艺设计的网络处理器芯片,已可实现双向100G+线速业务处理能力 ,以此研发推出的相关整机平台(单板400G/接口最大100G处理能力)的路由器产品也已规模商用。

而随着网络带宽的日益膨胀,高端路由器正逐渐向1T产品平台演进,对下一代NP的带宽处理能力提出了更高的要求。同时以太网400G接口标准日趋成熟,预示着下一代网络处理器芯片(NP)应能支持双向400G的业务处理能力,以支撑400G以太网接口的应用需求。

通信芯片——3D封装技术的重要应用驱动

虽然芯片工艺当前正逐渐步入16/14 nm时代 ,但400G 网络处理器芯片的规格指标,相比28 nm的100G NP提升巨大,单凭芯片制造工艺上的进步已不能解决400G NP面临的高带宽问题 。

'存储墙'一直是NP性能落后于产品演进发展需求的关键原因,如400G NP继续采用常规外挂双倍速率同步动态随机存储器(DDR)的缓存解决方案,则需要外挂数十组高频率DDR颗粒,芯片引出的DDR PIN脚数量巨大,即使采用更先进的制造工艺,也无法实现芯片的设计和封装布局。

TSV技术的成功商用,使芯片的堆叠封装技术取得了实质性进展,相关产品正被加速推向市场,如存储芯片厂家海力士和三星已成功研发出3D堆叠封装的 高带宽内存(HBM),Micron、Intel等也正在联合推动另一种堆叠封装混合存储立方体(HMC)的研发。在芯片后端设计领域,BROADCOM、GLOBALFOUNDRIES等公司也成功引入了TSV技术,目前已能为通信网络芯片提供2.5D堆叠后端设计服务。

每天一句话,送给在IC、泛IC和投资圈奋斗的你我,让我们共勉——真正的努力,从来都不需要表演。人们也许会肯定你的过程,承认你的结果,却绝不会认可你对自己的吹嘘。对自己狠一点,效率高一点,眼光长远点,脑子灵活点,再保持一个基本的生活节奏,踏踏实实地努力,这才是最好的。

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