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HBM放大器的作用

閱讀:1115        發(fā)布時間:2021-6-17

HBM利用將DRAM層層堆疊來提升存儲器帶寬,是一種立方體的3D裝置。目前HBM僅打入少數(shù)高階系統(tǒng),但在數(shù)據(jù)密集的工作負(fù)載如游戲和機器學(xué)習(xí)等應(yīng)用逐漸獲得重視。當(dāng)前的HBM技術(shù)仍無法滿足未來的帶寬需求,因此供應(yīng)商正研究數(shù)個新技術(shù)。其中包括采用HBM2E規(guī)格的新版HBM目前已經(jīng)送樣,下一個版本HBM3仍處于研發(fā)階段。

HBM通常出現(xiàn)于2.5D的高階封裝類型,其它封裝選項如扇出式和橋接也使用這種技術(shù)。在研發(fā)上,供應(yīng)商正使用新的接合方式來打造*HBM,并且也開發(fā)新的3D DRAM技術(shù),即所謂的3DS(3顆芯片堆疊)DRAM。

目前技術(shù)研發(fā)工作聚焦的重點在于突破當(dāng)前封裝的限制。例如2.5D的微凸塊是相當(dāng)微小的架構(gòu),引腳間距僅40微米(μm),未來間距可能縮小至20μm,甚至10μm,然后突塊和支柱長寬比例變得難以控制。所以在20μm到10μm時,產(chǎn)業(yè)需要新的互連解決方案,例如銅混合接合(copper hybrid bonding),利用銅對銅直接對街技術(shù),如此將可省略凸塊和支柱。

這將催生新等級2.5D封裝、3D-IC和HBM,時間很可能落在2021年或更早。銅對銅直接對接并非新技術(shù),多年來已被用于CMOS影像傳感器(CIS),但移入*封裝堆疊卻是一項挑戰(zhàn),而且涉及復(fù)雜的制造流程。

臺積電等制造廠仍投入開發(fā)銅接合技術(shù),也有業(yè)者藉助Xperi的「直接對接互連」(Direct Bond Interconnect;DBI)技術(shù),能讓間距縮小至1μm。混合接合技術(shù)能用來連接兩個晶圓,或?qū)⑿酒B接到晶圓上?,F(xiàn)在供應(yīng)商正研究利用混合接合技術(shù)開發(fā)新形式的HBM,例如低輪廓16晶粒堆疊或3DS堆疊,臺積電則有4層堆疊技術(shù)。

由此可知HBM有幾種封裝選項,此技術(shù)并非適用于所有應(yīng)用,例如對于體積小的裝置HBM不會取代DRAM,但對高性能應(yīng)用HBM卻越來越重要,未來的問題將是,HBM技術(shù)能否趕上處理數(shù)據(jù)需求增加的速度。

 

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