Бастабандии нимноқилҳо аз тарҳҳои анъанавии 1D PCB ба пайвасти муосири гибридии 3D дар сатҳи вафли таҳаввул ёфт. Ин пешрафт имкон медиҳад, ки фосилаи байниҳамдигарӣ дар диапазони як рақами микрон бо фарохмаҷрои то 1000 ГБ/с ва дар ҳоле ки самаранокии баланди энергия нигоҳ дошта шавад. Дар асоси технологияҳои пешрафтаи бастабандии нимноқилҳо бастабандии 2.5D (дар он ҷо ҷузъҳо дар як қабати миёнарав паҳлӯ ба паҳлӯ ҷойгир карда мешаванд) ва бастабандии 3D (ки амудӣ гузоштани чипҳои фаъолро дар бар мегирад) мебошанд. Ин технологияҳо барои ояндаи системаҳои HPC муҳиманд.
Технологияи бастабандии 2.5D маводҳои гуногуни қабати миёнаравро дар бар мегирад, ки ҳар кадоми онҳо афзалиятҳо ва нуқсонҳои худро доранд. Қабатҳои миёнарави кремний (Si), аз ҷумла вафли кремнийи комилан ғайрифаъол ва пулҳои маҳаллии кремний, бо фароҳам овардани беҳтарин қобилиятҳои ноқилҳо маълуманд ва онҳоро барои ҳисоббарории баландсифат беҳтарин месозанд. Аммо, онҳо аз ҷиҳати мавод ва истеҳсол гарон ҳастанд ва дар соҳаи бастабандӣ ба маҳдудиятҳо дучор мешаванд. Барои сабук кардани ин мушкилот, истифодаи пулҳои маҳаллии кремний афзоиш ёфта, аз ҷиҳати стратегӣ истифода бурдани кремний, ки дар он вазифаи хуб ҳангоми ҳалли маҳдудиятҳои минтақа муҳим аст.
Қабатҳои миёнаравии органикӣ, ки бо истифода аз пластикҳои қолибдор, алтернативаи нисбатан камхарҷ ба кремний мебошанд. Онҳо доимии диэлектрикии камтар доранд, ки таъхири RC-ро дар баста кам мекунад. Сарфи назар аз ин бартариҳо, қабатҳои миёнаравии органикӣ барои ноил шудан ба ҳамон сатҳи коҳиши хусусиятҳои байниҳамдигарӣ ба мисли бастабандии кремний мубориза мебаранд ва қабули онҳоро дар барномаҳои компютерии баландсифат маҳдуд мекунанд.
Қабатҳои миёнарави шиша таваҷҷӯҳи зиёд ба даст оварданд, алахусус пас аз ба наздикӣ ба кор андохтани Intel бастаи автомобилҳои санҷишии шишагин. Шиша як қатор бартариҳоро пешниҳод мекунад, аз қабили коэффисиенти танзимшавандаи васеъшавии гармӣ (CTE), устувории баланди андозагирӣ, сатҳи ҳамвор ва ҳамвор ва қобилияти дастгирии истеҳсоли панел, ки онро як номзади умедбахш барои қабатҳои миёнарав бо қобилиятҳои ноқилӣ бо кремний муқоиса мекунад. Бо вуҷуди ин, ба ғайр аз мушкилоти техникӣ, камбудии асосии қабатҳои миёнарави шиша ин экосистемаи пухтанашуда ва мавҷуд набудани иқтидори бузурги истеҳсолӣ мебошад. Вақте ки экосистема ба камол мерасад ва иқтидори истеҳсолӣ беҳтар мешавад, технологияҳои ба шиша асосёфта дар бастабандии нимноқилҳо метавонанд афзоиш ва қабули минбаъдаро бубинанд.
Дар робита ба технологияи бастабандии 3D, пайванди гибридии беҳамто Cu-Cu ба технологияи пешбари инноватсионӣ табдил меёбад. Ин техникаи пешрафта тавассути омезиши маводи диэлектрикӣ (ба монанди SiO2) бо металлҳои дарунсохт (Cu) пайвастагии доимиро ба даст меорад. Пайвастшавии гибридии Cu-Cu метавонад фосилаи камтар аз 10 микронро ба даст орад, маъмулан дар диапазони микронҳои якрақам, ки беҳбудии назаррасро нисбат ба технологияи анъанавии микро-барф, ки фосилаи тақрибан 40-50 микрон дорад, ифода мекунад. Афзалиятҳои пайванди гибридӣ аз афзоиши I/O, фарохмаҷрои мукаммал, такмили stacking амудии 3D, самаранокии беҳтари нерӯ ва коҳиш додани эффектҳои паразитӣ ва муқовимати гармӣ аз сабаби набудани пуркунии поён иборатанд. Аммо, ин технология барои истеҳсол мураккаб аст ва хароҷоти баландтар дорад.
Технологияҳои бастабандии 2.5D ва 3D усулҳои гуногуни бастабандиро дар бар мегиранд. Дар бастабандии 2.5D, вобаста ба интихоби маводи қабати миёнаравӣ, онро метавон ба қабатҳои миёнаравӣ дар асоси кремний, органикӣ ва шишагинро тақсим кард, тавре ки дар расми боло нишон дода шудааст. Дар банду басти 3D, рушди технологияи micro-bump ба кам кардани андозаҳои фосила нигаронида шудааст, аммо имрӯз, бо истифода аз технологияи пайвасткунии гибридӣ (усули пайвасти мустақими Cu-Cu), андозаҳои фосилаи якрақамаро метавон ба даст овард, ки пешрафти назаррасро дар ин соҳа нишон медиҳад. .
** Тамоюлҳои асосии технологӣ барои тамошо:**
1. ** Майдонҳои қабати миёнаравии калонтар:** IDTechEx қаблан пешгӯӣ карда буд, ки аз сабаби мушкилии қабатҳои миёнарави кремний аз маҳдудияти андозаи 3x зиёд аст, маҳлулҳои пули силиконии 2.5D ба зудӣ қабатҳои миёнарави кремнийро ҳамчун интихоби асосӣ барои бастабандии микросхемаҳои HPC иваз мекунанд. TSMC як таъминкунандаи асосии қабатҳои миёнарави кремнийи 2.5D барои NVIDIA ва дигар таҳиягарони пешбари HPC ба монанди Google ва Amazon мебошад ва ширкат ба наздикӣ истеҳсоли оммавии насли якуми CoWoS_L-ро бо андозаи 3,5x reticle эълон кард. IDTechEx интизор аст, ки ин тамоюл идома хоҳад ёфт ва пешрафтҳои минбаъда дар гузориши худ, ки бозигарони асосиро фаро мегиранд, баррасӣ мешаванд.
2. **Банду дар сатҳи панел: ** Бастабандии сатҳи панел ба як таваҷҷӯҳи муҳим табдил ёфтааст, тавре ки дар Намоишгоҳи байналмилалии нимноқилҳои Тайван 2024 таъкид шудааст. Ин усули бастабандӣ ба истифодаи қабатҳои миёнарав имкон медиҳад ва ба кам кардани хароҷот тавассути истеҳсоли бастаҳои бештар дар як вақт кӯмак мекунад. Сарфи назар аз потенсиали худ, мушкилоте ба монанди идоракунии барфҳо ҳанӯз бояд ҳал карда шаванд. Афзоиши афзояндаи он тақозои афзояндаи қабатҳои миёнаравии калонтар ва камхарҷро инъикос мекунад.
3. **Қабатҳои миёнарави шиша: ** Шиша ҳамчун як маводи қавии номзад барои ноил шудан ба ноқилҳои хуб, ки бо кремний муқоисашаванда аст, бо бартариҳои иловагӣ ба монанди CTE танзимшаванда ва эътимоднокии баландтар пайдо мешавад. Қабатҳои миёнарави шиша инчунин бо бастабандии сатҳи панел мувофиқанд, ки потенсиали ноқилҳои зичии баландро бо хароҷоти идорашаванда пешкаш мекунанд ва онро барои технологияҳои бастабандии оянда як ҳалли умедбахш мегардонанд.
4. **HBM Hybrid Bonding:** Пайвасткунии гибридии 3D мис-мис (Cu-Cu) як технологияи калидӣ барои ноил шудан ба пайвастҳои амудии ултра-назик байни микросхемаҳо мебошад. Ин технология дар маҳсулоти гуногуни серверҳои баландсифат истифода шудааст, аз ҷумла AMD EPYC барои SRAM ва CPU-ҳои stacked, инчунин силсилаи MI300 барои stacking блокҳои CPU/GPU дар мебелҳои I/O. Интизор меравад, ки пайванди гибридӣ дар пешрафти ояндаи HBM, махсусан барои стекҳои DRAM аз қабатҳои 16-Hi ё 20-Hi, нақши муҳим мебозад.
5. **Таҷҳизоти оптикии ҳамбасташуда (CPO):** Бо афзоиши талаботи афзоянда ба интиқоли баландтари додаҳо ва самаранокии барқ, технологияи оптикии пайвасти оптикӣ таваҷҷуҳи зиёд пайдо кардааст. Дастгоҳҳои оптикии якҷоя басташуда (CPO) як ҳалли калидӣ барои баланд бардоштани маҷрои вуруди баромад ва кам кардани масрафи энергия мешаванд. Дар муқоиса бо интиқоли анъанавии барқ, иртиботи оптикӣ як қатор бартариҳоро пешниҳод мекунад, аз ҷумла пастшавии пасти сигнал дар масофаҳои дур, кам шудани ҳассосияти байниҳамдигарӣ ва ба таври назаррас афзоиш додани маҷрои маҷрои. Ин бартариҳо CPO-ро интихоби беҳтарин барои системаҳои пуршиддат ва энергияи каммасрафи HPC мегардонанд.
** Бозорҳои калидӣ барои тамошо:**
Бозори аввалияе, ки ба рушди технологияҳои бастабандии 2.5D ва 3D мусоидат мекунад, бешубҳа бахши ҳисоббарории баландсифат (HPC) мебошад. Ин усулҳои пешрафтаи бастабандӣ барои бартараф кардани маҳдудиятҳои Қонуни Мур муҳиманд ва имкон медиҳанд, ки транзисторҳо, хотира ва пайвастҳои байниҳамдигарӣ дар як бастаи ягона имкон диҳанд. Таҷзияи микросхемаҳо инчунин имкон медиҳад, ки гиреҳҳои равандҳои байни блокҳои гуногуни функсионалӣ, аз қабили ҷудо кардани блокҳои I/O аз блокҳои коркард, баланд бардоштани самаранокии минбаъда истифода шаванд.
Илова ба ҳисоббарории баландсифат (HPC), интизор меравад, ки бозорҳои дигар низ тавассути қабули технологияҳои пешрафтаи бастабандӣ ба афзоиш ноил шаванд. Дар бахшҳои 5G ва 6G инноватсияҳо ба монанди мавҷгирҳои бастабандӣ ва ҳалли чипҳои муосир ояндаи меъмории шабакаи дастрасии бесимро (RAN) муайян мекунанд. Мошинҳои мустақил низ фоида хоҳанд овард, зеро ин технологияҳо ҳамгироии маҷмӯи сенсорҳо ва воҳидҳои ҳисоббарориро барои коркарди миқдори зиёди маълумот ҳангоми таъмини бехатарӣ, эътимоднокӣ, паймонӣ, идоракунии нерӯ ва гармӣ ва самаранокии хароҷот дастгирӣ мекунанд.
Электроникаи маишӣ (аз ҷумла смартфонҳо, соатҳои интеллектуалӣ, дастгоҳҳои AR/VR, компютерҳо ва истгоҳҳои корӣ) сарфи назар аз таваҷҷӯҳи бештар ба арзиш, бештар ба коркарди маълумоти бештар дар ҷойҳои хурдтар тамаркуз мекунанд. Дар ин тамоюл бастабандии пешрафтаи нимноқил нақши калидӣ хоҳад дошт, гарчанде ки усулҳои бастабандӣ аз усулҳои дар HPC истифодашаванда метавонанд фарқ кунанд.
Вақти фиристодан: октябр-25-2024