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约翰娜·斯旺, 英特尔:高级封装带来芯片设计和制造的变化

约翰娜·斯旺, 英特尔:高级封装带来芯片设计和制造的变化 科学快报 第1张

就本质而言,封装是一个非常酷和有趣的领域,自从加入英特尔http://

当英特尔, 帕特基辛格, CEO谈到英特尔如何通过英特尔OEM服务(IFS)为客户制造芯片并脱颖而出时,他反复提到“英特尔”的世界级封装和组装测试技术。基辛格上个月告诉投资者:“我们看到潜在的原始设备制造商客户对包装技术非常感兴趣”。

包装从来没有这么流行过。

但对约翰娜斯旺,来说,这种迟来的钦佩与她的工作密切相关。作为英特尔组件研究集团包装系统的研究主管,斯旺说:“我们必须预见未来的需求,并专注于我们认为有价值的东西。不过,这指的是五年多以后的未来。”

作为英特尔,的一名院士,斯旺是电子封装技术方面的专家。在劳伦斯利弗莫利弗莫尔国家实验室工作了16年后,他于2000年加入英特尔。

斯旺和她的团队改进和开发了一种新的硅芯片封装方式——,这不仅吸引了潜在的原始设备制造商客户,也使英特尔能够提供各种领先的产品。根据定义,封装是围绕一个或多个硅片的外壳,它可以保护硅片免受外部影响、散热、供电并将它们连接到计算机的其他组件。

斯旺解释说:“封装用于建立外部连接,但同时它可以优化内部性能,达到晶体管的水平。”

她补充说,在边缘学习意味着“你需要非凡的毅力”。“因为要花很长时间才能看到对产品的影响,所以你必须愿意解决各种有趣的麻烦,相信研究的价值,也就是它的影响和要创造的变化。”

把封装技术英特尔引起的芯片设计和制造的变化称为“微小的变化”太轻描淡写了。

以来

斯旺解释说:“我们目前正从用单一方法完成所有工作转变为创造具有多个节点和不同硅工艺的产品,并从每个工艺节点的应用中获得最大利益。”

她继续补充说,组装许多独立硅块的能力是“真正意义上的一个大拐点”.它能够以与传统略有不同的方式有效地延续摩尔法律。”

斯旺解释说,包装的传统基石,即“性能”、“成本”和“可制造性”,将继续存在。然而,新的多维先进封装技术的引入,如嵌入式多芯片互连桥(EMIB)和英特尔,的Foveros,为芯片设计者提供了“优化和创建系统的有趣旋钮”。

这种新方法的应用例子是即将推出的XPU芯片Ponte Vecchio,它将大约47个不同的硅块堆叠并连接在一起,从而为人工智能和科学计算提供了新的数量级性能。

与众不同能力比以往任何时候都强。

斯旺解释说,包装的下一个基石是她所说的“功能致密化……即最大化单位体积的性能”。她说,虽然包装和摩尔定律没有相似之处,但在一定程度上是通过小型化发展起来的。

斯旺指出,封装中的连接和导线(互连)的相对尺寸与硅片中的相比,“过去这两者通常属于完全不同的数量级”然而,随着封装技术功能的缩小(例如,晶片之间的垂直互连间距远低于10微米),“界面正在与封装融合,成为英特尔所说的硅的最后一端。”

斯旺说:“现在突然之间,包装的奇妙之处在于它的特征尺寸和晶片背面的巨型金属一样。”

她补充道:“这将制造业的部分负担转移到了一个更像今天工厂的环境中。”然而,当你看产品的总成本时,“我们应该能够以降低成本的方式优化它。”

斯旺说,这些复杂的产品带来了一系列新的挑战,“但这对英特尔来说确实是件好事,因为我们已经具备了这些优势。”

20多年来,不断出现的新挑战使斯旺专注于下一代包装技术。“以前我以为封装技术可能只有几年才有意思,但其实封装涉及很多领域,包括高速信号、动力传输、机械问题、材料挑战。这说明在包装这个课题上,其实还有很多非常有趣的问题需要解决。”

—— 英特尔组件研究集团封装系统研究总监约翰娜斯旺摩尔定律探索中的新拐点

她补充说:“从这个领域可以创造的能力是惊人的。如果一个人很好奇,想解决具有挑战性的问题,那么英特尔绝对是最好的选择,包装技术正在崛起。”

英特尔下一步计划是什么?暂时保密。然而,斯旺表示,除了预测芯片设计的变化和客户需求的变化,我们将始终关注当今的技术瓶颈和改进方法。

“然后在其他开拓领域,你会开始发现还没有真正被发现的能力,你可以开始思考如何用别人没有想到的方式去做一件事。”

“我们致力于颠覆性的变革,”斯旺说。“这种变革艺术的核心是在不改变所有设备的情况下进行变革,不需要新的生产线。如果你明智地进行颠覆性创新,你仍然可以取得最大的成果。”

“本质上,包装是一个非常酷和有趣的领域,”斯旺补充说。”自从我加入英特尔,我变得与众不同的能力比以往任何时候都强。”