英特爾EMIB-T技術(shù):更大芯片尺寸下的高密度集成

時(shí)間:2025-05-08

來(lái)源:OFweek 電子工程網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):英特爾正以EMIB-T為核心,在先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步,融合了EMIB與TSV兩項(xiàng)核心封裝手段,不僅支持HBM4和UCIe等高帶寬接口,還為Chiplet設(shè)計(jì)提供高密度互連能力。

  通過(guò)與Cadence、西門子EDA、Synopsys等EDA巨頭協(xié)作,英特爾正加速構(gòu)建EMIB-T的設(shè)計(jì)工具鏈和生態(tài)系統(tǒng)。

  在Chiplet正逐步走向主流的當(dāng)下,EMIB-T或?qū)⒊蔀橹蜗乱淮咝阅墚悩?gòu)集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

  Part 1

  EMIB-T技術(shù)原理與突破:

  將EMIB推向“通孔時(shí)代”

  EMIB-T,即“EMIB with TSV(Through-Silicon Via)”,是在英特爾原有EMIB(嵌入式多芯片互連橋)技術(shù)基礎(chǔ)上的一次關(guān)鍵升級(jí)。傳統(tǒng)EMIB利用嵌入在封裝基板中的硅橋,實(shí)現(xiàn)多顆裸晶之間的高速互連。

  而EMIB-T則在硅橋中引入TSV通孔結(jié)構(gòu),使得信號(hào)可垂直穿越橋接芯片本體,實(shí)現(xiàn)更高密度、更短路徑的垂直互連。

  這種架構(gòu)帶來(lái)三大直接優(yōu)勢(shì):

  ◎ 帶寬提升:TSV大幅縮短互連距離,顯著提升數(shù)據(jù)傳輸速率,能夠支持HBM4等超高帶寬需求;◎ 延遲降低:橋接器內(nèi)部的TSV路徑比傳統(tǒng)封裝走線更短,有效降低數(shù)據(jù)通信延遲;◎ 功耗優(yōu)化:短路徑低電容,有助于降低整體系統(tǒng)功耗,符合高性能芯片的PPA(功耗、性能、面積)優(yōu)化目標(biāo)。

  從設(shè)計(jì)角度看,EMIB-T不再局限于簡(jiǎn)單的2.5D互連,而是向3D封裝技術(shù)Foveros靠攏,使得在更大芯片尺寸下實(shí)現(xiàn)高密度集成成為可能,為未來(lái)異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)提供靈活封裝架構(gòu)。

  Part 2

  EDA生態(tài)構(gòu)建:

  EMIB-T從技術(shù)原型

  走向產(chǎn)品化的關(guān)鍵一步

  英特爾在推廣其EMIB-T技術(shù)的過(guò)程中,得到了EDA工具鏈的強(qiáng)力支持,并選擇與三大EDA公司——Cadence、西門子EDA和Synopsys深度合作,旨在將EMIB-T真正推向量產(chǎn)級(jí)設(shè)計(jì)流程。

  Cadence通過(guò)其EMIB-T封裝解決方案,專注于多Chiplet架構(gòu)集成,提供跨芯片間的時(shí)序、功耗、布局和互連協(xié)同設(shè)計(jì)能力,能夠?qū)Χ鄠€(gè)裸晶與EMIB-T橋接器進(jìn)行協(xié)同建模,從而大幅提高復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。

  西門子EDA則推出了基于TSV的EMIB-T參考流程,在熱分析、信號(hào)/電源完整性分析方面構(gòu)建了完整的工作鏈條,并結(jié)合PADK(封裝設(shè)計(jì)驗(yàn)證套件)支持設(shè)計(jì)驗(yàn)證,有效減少設(shè)計(jì)返工并提高良率。

  Synopsys則通過(guò)其3DIC Compiler為EMIB-T構(gòu)建了系統(tǒng)級(jí)互連模型,支持從RTL到封裝集成的全流程設(shè)計(jì),同時(shí)通過(guò)集成的仿真能力保障高頻、高帶寬設(shè)計(jì)的可靠性。

  此外,英特爾還與Keysight EDA等廠商展開(kāi)合作,進(jìn)一步強(qiáng)化EMIB-T在不同Chiplet之間的互操作性,為生態(tài)系統(tǒng)的完善鋪平道路。這一切表明,EMIB-T不僅是一項(xiàng)先進(jìn)的封裝技術(shù),更是一個(gè)需要完整產(chǎn)業(yè)鏈配合的系統(tǒng)工程。

  小結(jié)

  隨著Chiplet架構(gòu)在高性能計(jì)算、AI加速器、數(shù)據(jù)中心SoC等領(lǐng)域快速普及,如何實(shí)現(xiàn)裸晶間的高效互連成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

  傳統(tǒng)的封裝工藝已無(wú)法滿足對(duì)帶寬、密度和能效的極致追求。英特爾的EMIB-T正是在這一背景下誕生的技術(shù)突破。EMIB-T不僅保留了EMIB在2.5D封裝中的靈活性,又融合了Foveros的TSV垂直互連能力,是一次從物理結(jié)構(gòu)到EDA流程全面升級(jí)的嘗試,將推動(dòng)Chiplet從“實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)”走向“可規(guī)?;渴稹钡男码A段。

  隨著UCIe等通用標(biāo)準(zhǔn)的成熟,EMIB-T或?qū)⒊蔀榭鐝S商、跨芯粒之間互聯(lián)的“基建”,從而推動(dòng)整個(gè)Chiplet產(chǎn)業(yè)鏈走向標(biāo)準(zhǔn)化、生態(tài)化發(fā)展。在先進(jìn)封裝日益主導(dǎo)芯片設(shè)計(jì)的今天,EMIB-T無(wú)疑將是值得關(guān)注的“底層引擎”。

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