tsmc για να φέρουμε 3d στοιβαγμένα γκοφρέτες σε σύνθετα σχέδια πυριτίου, όπως το gpus - Tsmc

TSMC να φέρει 3D Stacked Wafers σε σύνθετα σχέδια πυριτίου, όπως GPUs

TSMC is close to adapt 3D stacked silicon wafers to complex silicon designs, such as graphics processors, using its new proprietary Wafer-on-Wafer (WoW) Advanced Packaging technology, which will be introduced with its 7 nm+ and 5 nm nodes. 3D stacked silicon fabrication is currently only implemented on 'less complex' silicon designs, such as NAND flash, which don't run anywhere near as hot as complex designs ASIC designs, such as GPUs or CPUs. In its current form, TSMC achieved 2-layer stacks, in which two silicon layers that are 'mirror images' of each other (for perfect alignment), sandwich bonding layers, through which pins for the upper layer pass through.

Η συγκόλληση των δύο στρωμάτων είναι εκεί όπου βρίσκεται ο όγκος των καινοτομιών της TSMC και οι «μυστικές σάλτσες». Για το 3D NAND flash, πολλαπλές pancaked μήτρες συνδέονται μέσω των άκρων τους. Δεν χρειάζεστε τόσες καρφίτσες για να μιλήσετε με ένα NAND flash die, όπως λέει μια GPU πεθαίνουν. Για πολύπλοκες μήτρες, οι σχεδιαστές πρέπει να περάσουν χιλιάδες καρφίτσες μέσα από το «κάτω στρώμα», το συνδετικό υπόστρωμα και τελικά στο «ανώτερο στρώμα». Το κάτω στρώμα εξάγεται έτσι και στις δύο άκρες, η μία πλευρά διασυνδέεται με το υπόστρωμα της συσκευασίας και για τις δύο μήτρες και η άνω πλευρά χρησιμεύει ως ένα είδος υποστρώματος για την κορυφαία μήτρα. Αυτή η καινοτομία είναι αυτό που ο TSMC αποκαλεί 'thru-silicon-vias' ή TSVs. Το WoW είναι διαφορετικό από το πακέτο σε συσκευασία ή το PoP (ο τρόπος με τον οποίο τα πακέτα SoCs και DRAM είναι ζευγαρωμένα μέσα στα κινητά τηλέφωνα), όπου δύο ολοκληρωμένες συσκευασίες συνδέονται είτε ομόκεντρα πάνω στο PCB είτε με ακίδες στην κορυφή του SoC πακέτο διασύνδεσης με το πακέτο DRAM. Το πακέτο DRAM χρειάζεται λιγότερες καρφίτσες από το SoC, οπότε είναι πιο βολικό να έχει αυτό στην κορυφή. Ένα πτερύγιο WoW κάθεται μέσα σε ένα ενιαίο πακέτο και προσφέρει διπλάσια την περιοχή της μήτρας μιας επίπεδης μήτρας μονής στρώσης. Τα στρώματα συγκόλλησης, η άλλη βασική καινοτομία της TSMC, όχι μόνο συμβάλλει στη συνένωση των δύο συσκευασιών, αλλά βοηθά και στην θερμική αγωγιμότητα. Υπάρχει καταμερισμός εργασίας μεταξύ των δύο πεθαίνει. Το κάτω στρώμα πρέπει να φέρει την καλωδίωση και των δύο μήτρων, ενώ το επάνω στρώμα πρέπει να διαχέει τη θερμότητα και από τις δύο μήτρες. Από την άποψη αυτή, το ανώτερο στρώμα παίρνει κάποια βοήθεια από το γεγονός ότι έχει κενές περιοχές (όπου το κάτω στρώμα θα είχε κανονικά προσκρούσεις στο υπόστρωμα της συσκευασίας).
Source: Cadence Blog