英伟达的3D芯片堆叠筹划_芯片_半导体

文章目录 [+]

来源：内容由半导体行业不雅观察（ID：icbank）编译自「tomshardware」，感激。

专注不雅观察环球半导体最新资讯、技能前沿、发展趋势。
《摩尔精英》《中国集成电路》共同出品，欢迎订阅摩尔旗下"大众号：摩尔精英MooreElite、摩尔芯闻、摩尔芯球\"大众 data-from=\公众0\"大众>

一段韶光以来，半导体公司一贯在探索摆脱传统单片 GPU 芯片设计的方法，探求能够实现更好的性能扩展同时将生产本钱保持在合理水平的方法。
Nvidia 推动事物向前发展的最新方法是利用硅通孔 (TSV) 技能和增强的功率传输方法引入3D 芯片堆叠。
这听起来类似于我们已经从 AMD、英特尔和台积电那里听说过的技能，但也存在一些差异。

我们已经知道英伟达一贯在操持摆脱单片芯片设计。
该公司一贯在积极探索利用不同封装技能得到更高性能的方法，最新的方法是利用多芯片模块 (MCM) 来构建具有持续性能可扩展性的 GPU。

早在 2017 年，英伟达就在国际打算机体系构造研讨会 (ISCA) 上展示了其 MCM-GPU 设计。
英伟达操持利用多个逻辑芯片来互连大量内核，并开拓具有持续性能改进的新 GPU，同时管理本钱。
随着 GPU 芯片越来越大，它们的本钱呈指数级增长，因此制作一些相互连接的较小芯片是更具本钱效益的办理方案。
MCM-GPU 封装方法办理了这个问题，由于它连接多个芯片，从而供应巨大的性能提升作为回报。

芯片设计不限于二维缩放，而这正是英伟达本日所得到的专利。
Nvidia 提出了“利用扩展 TSV 增强功率传输的面对面die”，提出了半导体die的 3D 堆叠，并特殊解释了利用超长硅通孔 (TSV) 增强功率传输。

这种设置的事情办法是首先利用芯片表面上的探针垫测试根本芯片。
之后，在第一个die的表面上形成界面层，覆盖在已经存在的探针焊盘上。
末了，取出第二个die并将其安装在界面层上，将die间接口的焊盘连接到其他die上的互补连接。
这创建了裸片的面对面安装，3D 芯片出身了。

Nvidia 的专利专注于利用超长 TSV 增强电力传输。
当像这样将芯片堆叠在一起时，您可以连接从逻辑（处理核心）到内存的任何东西。
常日，连接内存不须要太多电力，因此提及增强的电力传输使我们得出结论，Nvidia 操持实行处理内核的堆叠，为 3D 处理器创建面向打算的方法。

当然，申请专利并不虞味其实际产品必须利用专利技能。
公司常常为发明申请专利以防止他人这样做，或者只是作为未来产品的占位符。
无论哪种情形，我们都已经知道 MCM-GPU 方法即将到来，像 Hopper 这样的一些下一代 GPU 架构可以利用 3D 芯片堆叠的上风来得到竞争上风。

★ 点击文末【阅读原文】，可查看本文原文链接！