Представлено 3D-упаковку чіпів з кращими характеристиками, ніж у HBM і HMC "

Представлено 3D-упаковку чіпів з кращими характеристиками, ніж у HBM і HMC "

Стараннями компаній AMD і SK Hynix склова пам'ять типу HBM (High Bandwidth Memory) стала реальністю. Аналогічна за будовою пам'ять HMC (Hybrid Memory Cube) згадується набагато рідше, хоча вона точно так само, як пам'ять HBM, складається з п'яти покладених один на одного кристалів, з'єднаних вертикальними наскрізними з'єднаннями типу TSVs. Просто кажучи, пам'ять HBM і HMC стоїть на одній сходинці еволюції упаковки чіпів. Але навіть такий прогресивний метод можна значно вдосконалити. На виставці SEMICON Europa 2015 американська компанія Novati Technologies обіцяє показати багатокристальну 3D-упаковку, щільність розташування вертикальних каналів металізації у якої в 60 разів вища, ніж у пам'яті HBM або HMC.


Формально компанія Novati Technologies досить молода - їй всього три роки. Але підприємство організовано не на порожньому місці. Вона є повною власністю компанії Tezzaron Semiconductor і створена на базі заводу компанії Sematech в Остіні, штат Техас. Таким чином, колектив Novati Technologies, в тому числі, увібрав у себе ветеранів, чия діяльність корінням йде у військові проекти DARPA.

Високу щільність вертикальних каналів забезпечило те, що в якості матеріалу для металізації використовується вольфрам. У вольфрама такий же коефіцієнт температурного розширення, як у кремнію. У процесі роботи кристали відчувають нагрів і відбувається розширення матеріалу. Мідь у каналах TSVs розширюється швидше і в більшому обсязі, що веде до деформації напівпровідникової підкладки в місцях контакту міді і кремнію. У разі вольфраму подібні дефекти практично відсутні.

Збільшення щільності вертикальних каналів у 60 разів дало можливість перенести більшість сполучних ланцюгів з горизонтального положення у вертикальне. Розводка стала набагато простішою, що допомогло скоротити кількість таких проміжних вузлів, як буфери і драйвери. Як результат, швидкість передачі зросла до 8 Тбіт/с, а енергоспоживання знизилося, як і звільнилася корисна площа на кристалах. Подібний тип з'єднань, впевнені в Novati, набагато прогресивніший, ніж у разі упаковки для HBM і HMC. Метод упаковки Novati, до речі, називається Di3D (Dis-Integrated 3D) - «дезінтегрований». Компанія пропонує дробити різнорідні кристали на унікальні блоки (шари) і з'єднувати їх заново і по-новому.