Kaksi ja puoli ulottuvuuden sisältävien integroitujen piirien, 2.5DIC, ulkonäkö toi mukanaan niin kutsutut piin välikappaleet niiden osien eri elementtien keskinäiseen kommunikointiin. Korkeista kustannuksistaan ja monimutkaisuudestaan johtuen näistä tuli pullonkaula tämän tyyppisten piirien massatuotannolle. Piisillat ovat vaihtoehto, joka lupaa ratkaista nämä ongelmat.
Useimpien prosessorien muodostaman järjestelmän suurin haaste on kommunikaatio. On kuitenkin olemassa sovelluksia, joissa laitteiston vaatima teho estää arkkitehtuurin sijoittamisen yhdelle sirulle ja joudutaan piirtämään monimutkaisempi koostumus, joista yleisin on 2.5DIC -piiri.
Piin välikappaleiden ongelma
Vaaditun tiedonsiirron monimutkaisuuden ja tiedonsiirron säästämisen vuoksi monimutkaisten viestintärajapintojen käyttö on välttämätöntä. Yleisin temppu? Pystysuoraan sijoitettujen piireittien käyttö, jotka kulkevat välikappaleesta ja sirujen läpi pystysuunnassa. Tämän avulla voit lisätä yhteenliitäntöjen lukumäärää ja saada ne kulkemaan alhaisella kellonopeudella, mikä on erittäin tärkeää, koska virrankulutus kasvaa eksponentiaalisesti kellon nopeuden myötä.
Piin välikappaleiden ongelma on, että ne ovat erittäin kalliita välikappaleen koon vuoksi, koska tämä ei oikeastaan ole mitään muuta kuin siru, jolle muut sirut on asennettu, ja sen on myös oltava suuri. Joten välikappaleen kokoa rajoittaa valmistussolmuruudukko. Nykyisellä tekniikalla piin välikappaleen enimmäiskoko on 30 x 30 mm, joten sirujen, sekä muistin että prosessorin, on oltava pienempiä kuin välikappale, johon ne on asennettu. .
Kaikki nämä rajoitukset tarkoittavat, että parin vuoden ajan on kehitetty vaihtoehto ns. Piisiltojen muodossa, jotka molemmat ovat hyväksyneet Intel ja AMD nykyisille ja tuleville 2.5DIC -malleille.
Mitä ovat silikasillat?
Piisillat, piisillat englanniksi, ei ole tulevaisuuden tekniikka , koska olemme jo nähneet ne julkaistuissa tuotteissa. Koska EMIB -tekniikka ja Intel käyttävät tätä tekniikkaa kommunikoimaan eri sirujen kanssa toisiinsa suunnittelussaan kahden ja puolen ulottuvuuden integroidun piirin perusteella.
Piin siltojen etuna on, että ne eivät ole käytä koko välikappaletta viestintään , mutta luo sen sijaan viestintäkanava kahden keskenään kommunikoivan sirun välille, joka sijaitsee molempien sirujen alustalla. Jotain, joka ensi silmäyksellä saattaa tuntua välittäjältä, mutta tarvittava piin määrä eri sirujen yhteenliittämiseen on itse asiassa paljon pienempi.
Lisäksi piisillat mahdollistavat vapauden yhdistää erilaisia siruja yhteen, tekijöitä ei rajoita välikappaleen koko ja välikappaleessa ei ole yhteenliittämisen yläpuolella, että silloin on elementtejä, joita he eivät käytä viestintään. jokainen. Siksi se on paljon halvempi ratkaisu ja tuo 2.5DIC -mallit lähemmäksi kotimarkkinoita ja siten korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelyn ulkopuolelle.
Kuinka piisillat toimivat?
Yksi piisiltojen erityispiirteistä on se he eivät käytä pii- tai TSV -polkuja olla yhteydessä toisiinsa sirujen kanssa, mikä vähentää huomattavasti kustannuksia, koska ei ole tarpeen luoda sarja pystysuuntaisia polkuja, jotka ylittävät koko sirun ylhäältä alas. Piireittien käyttöönoton ongelma on, että se on yhtä monimutkainen kuin rakennuksen rakentaminen. Ja kun se on rakennettu, sano, että sinun on vedettävä putkiverkko keskellä, mikä tarkoittaa teknisesti, että sinun on pudotettava rakennus maahan ja tehtävä se uudelleen.
Kuten piin välikappaleiden TSV: ssä, piisillat kommunikoivat myös pystysuunnassa, mutta tämä tiedonsiirto tapahtuu sillalla, joka on molempien sirujen välillä ja antaa riittävän kaistanleveyden viestintään. Esimerkiksi Intel julkaisi ensimmäisen sukupolven EMIB -tekniikkansa ja pystyi kommunikoimaan AMD: n kanssa GPU HBM-muistilla käyttäen yhtä Kaby Lake-G: n pii-siltoja.
Kuka ottaa sen käyttöön?
Sekä Intel että AMD ottavat käyttöön silikasiltoja tulevien tuotteiden kehittämisessä, vaikka kuten olemme jo maininneet, Intel on jo ottanut ne käyttöön ja erityisesti se oli yhteisprojektissa AMD: n kanssa. Viittaamme NUC Hades Canyoniin ja tapaan prosessori ja grafiikkasuoritin yhdistettiin toisiinsa piisillan kautta.
Tuote ei ollut kovin onnistunut, mutta Intel on kehittänyt piisillateknologiansa EMIB: n koko tämän ajan ja muuttanut sen tapaksi yhdistää eri laatat, joita he kutsuvat siruiksi, malleissa niin paljon vapautettiin Intel Xe-HP -näytönohjaimet , Samoin kuin tuleva Intel Meteor Lake -suoritin . Toivomme, että ne tulevat markkinoille vuoteen 2023 mennessä.
Toisaalta AMD: n tapauksessa piisillat otetaan käyttöön näkyy RDNA 3: ssa , jonka viittaus meillä on sarjan AMD -patenttien ansiosta, joissa ne kuvaavat Gaming GPU: ta, joka koostuu useista GPU -siruista. Käyttöjärjestelmän näkemät ikään kuin ne olisivat yksi grafiikkasuoritin. CDNA 2 -pohjaisten MCM-grafiikkasuorittimien valikoiman kannalta AMD käyttää yleistä välikappaletta, mutta on huomattava, että korkean suorituskyvyn laskentamarkkinoilla on kustannuksia, jotka TSV ja piin välikappaleiden käyttö voivat maksaa.
Yleensä oletetaan, että tulevina vuosina eri valmistajat ottavat käyttöön silta -siltoja, jotka haluavat rakentaa 2.5DIC -ratkaisuja kotimarkkinoille, mitä olemme odottaneet vuosia ja joka on yksi niistä tekijöistä, jotka ratkaise kustannusten nousun ongelma Mooren lain loppuun. Mutta toistaiseksi ja lopuksi meille jää seuraava asia: se ei ole todistamaton tekniikka, joten emme puhu jostakin tieteiskirjallisuudesta.
