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芯思想 | 四大主流的高級(jí)封裝標(biāo)準(zhǔn)

2017/01/25
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現(xiàn)在,主流的高級(jí)封裝標(biāo)準(zhǔn)包括:

1、三星主推的 Wide-IO 標(biāo)準(zhǔn)

Wide-IO 技術(shù)目前已經(jīng)到了第二代,可以實(shí)現(xiàn)最多 512bit 的內(nèi)存接口位寬,內(nèi)存接口操作頻率最高可達(dá) 1GHz,總的內(nèi)存帶寬可達(dá) 68GBps,是最先進(jìn)的 DDR4 接口帶寬(34GBps)的兩倍。Wide-IO 在內(nèi)存接口操作頻率并不高,其主要目標(biāo)市場(chǎng)是要求低功耗的移動(dòng)設(shè)備。

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2、AMD,NVIDIA 和海力士主推的 HBM 標(biāo)準(zhǔn)

HBM(High-Bandwidth Memory,高帶寬內(nèi)存)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)顯卡市場(chǎng),它的接口操作頻率和帶寬要高于 Wide-IO 技術(shù),當(dāng)然功耗也會(huì)更高。HBM 使用 3DIC 技術(shù)把多塊內(nèi)存芯片堆疊在一起,并使用 2.5D 技術(shù)把堆疊內(nèi)存芯片和 GPU 在載板上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。目前 AMD 在 2015 年推出的 FIJI 旗艦顯卡首先使用 HBM 標(biāo)準(zhǔn),顯存帶寬可達(dá) 512 GBps,而顯卡霸主 Nvidia 也緊追其后,在 2016 年 Pascal 顯卡中預(yù)期使用 HBM 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn) 1 TBps 的顯存帶寬。


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?3、美光主推 HMC 技術(shù)

HMC(Hybrid Memory Cube)標(biāo)準(zhǔn)由美光主推,目標(biāo)市場(chǎng)是高端服務(wù)器市場(chǎng),尤其是針對(duì)多處理器架構(gòu)。HMC 使用堆疊的 DRAM 芯片實(shí)現(xiàn)更大的內(nèi)存帶寬。另外 HMC 通過(guò) 3DIC 異質(zhì)集成技術(shù)把內(nèi)存控制器(memory controller)集成到 DRAM 堆疊封裝里。以往內(nèi)存控制器都做在處理器里,所以在高端服務(wù)器里,當(dāng)需要使用大量?jī)?nèi)存模塊時(shí),內(nèi)存控制器的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜?,F(xiàn)在把內(nèi)存控制器集成到內(nèi)存模塊內(nèi),則內(nèi)存控制器的設(shè)計(jì)就大大地簡(jiǎn)化了。最后,HMC 使用高速串行接口(SerDes)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速接口,適合處理器和內(nèi)存距離較遠(yuǎn)的情況(例如處理器和內(nèi)存在兩張不同的 PCB 板上)。相較而言,Wide-IO 和 HBM 都要求處理器和內(nèi)存在同一個(gè)封裝內(nèi)。

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Wide-IO 標(biāo)準(zhǔn)、HBM 標(biāo)準(zhǔn)、HMC 技術(shù)都和內(nèi)存相關(guān),下表是有關(guān) Wide-IO,?HMC,?HBM 及 DDR 標(biāo)準(zhǔn)比較。

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Wide-IO,?HMC,?HBM 及 DDR 標(biāo)準(zhǔn)比較

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4、TSMC 主推的 CoWoS 和 InFO 技術(shù)

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)和 InFO(Integrated Fan Out)是臺(tái)積電推出的?2.5D 封裝技術(shù),稱為晶圓級(jí)封裝。臺(tái)積電的 2.5D 封裝技術(shù)把芯片封裝到硅載片上,并使用硅載片上的高密度走線進(jìn)行互聯(lián)。CoWoS 針對(duì)高端市場(chǎng),連線數(shù)量和封裝尺寸都比較大。InFO 針對(duì)性價(jià)比市場(chǎng),封裝尺寸較小,連線數(shù)量也比較少。目前 InFO 技術(shù)已經(jīng)得到業(yè)界認(rèn)可,蘋(píng)果在 iPhone7 中使用的 A10 處理器即將采用 InFO 技術(shù)。

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InFO 和 CoWoS 技術(shù)

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