广告

新式3D互连是否能更完美堆叠DRAM?

时间:2020-08-05 作者:Gary Hilson 阅读:
美国半导体IP公司Xperi公布其可为DRAM提供一种更理想的堆叠方法——DBI Ultra 2.5D/3D互连,可制造8、12甚至16层芯片封装,因而拥有延伸超越摩尔定律的潜力……
广告
电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势

“堆叠”(stacking)并不是什么新鲜事,但美国加州半导体技术IP授权公司Xperi认为,该公司可为DRAM提供一种更好的堆叠方法,并正将这项技术转移给存储器制造商。

Xperi Corporation作为一家代表Tessera和Invensas等广泛技术IP的公司,最近宣布与海力士(SK Hynix)达成一项新的专利和技术许可协议,授权其半导体IP产品组合,包括专注于下一代内存的Invensas DBI Ultra 3D互连技术。

Invensas总裁Craig Mitchell在接受《EE Times》的电话采访时表示,该DBI Ultra平台由于能够制造8层、12层甚至16层芯片封装,因而Invensas拥有可让半导体产业延伸超越摩尔定律(Moore’s Law)的潜力。该公司拥有多种版本的直接键合互连(DBI)技术,可将两块晶圆粘合在一起,从而应用于传感器、NAND和DRAM。“随着半导体领域的不断发展,3D变得越来越重要。”

DBI Ultra可实现低温、薄型的裸片对晶圆(die-to-wafer)或裸片对裸片(die-to-die;D2D)混合键合互连,使用化学键合连接不同的互连层,而无需使用铜柱和底部填充,大降低整体堆叠高度,因此能实现比传统方法更薄的堆叠。它还可堆叠已知良好裸片(known good die;KGD)——相同或不同尺寸、可在精细或粗糙芯片制程技术节点上进行处理,或在相同或不同尺寸晶圆上制造——而且轻松地就能缩小至1 µm的互连间距。

相较于1-mm2最多625个互连开孔的传统铜柱互连,这项新的3D互连技术1-mm2面积可容纳10万~100万个互连开孔,孔间距最小仅1微米(μm),大幅提高了传输带宽。

Mitchell说,DBI技术首先吸引了必须做得轻巧超薄的小型图像传感器应用,很快地,现在该公司正致力于将技术扩展到其它市场和其它应用,包括3D NAND和DRAM。至于NAND方面,他认为主要的推动力在于减少成本的同时也降低功耗,以进一步扩大规模。

Invensas的DBI 3D集成技术有潜力通过分离外围逻辑和内存阵列来优化NAND制程,而且还可能提供比目前采用HBM更经济的方式来堆叠DRAM。(图片来源:Invensas/Xperi)

Mitchell指出,随着使用DRAM的高带宽内存(HBM)的出现,业界开始希望增加连接数量,加上高性能意味着更多的带宽。“设备之间的连接数量越来越多,但他们并不想增加芯片尺寸,因而开始寻求让连接之间的距离越来越小。这项技术就可以让他们将其缩小到非常精细的间距。”

此外,DBI Ultra和其它互连技术一样的是,它也可以灵活地支持2.5D、3D集成封装,还能集成不同的尺寸或制程的IP模块,因此,DBI Ultra不但能用于制造DRAM、3DS、HBM等内存芯片,也可用于高集成度的CPU、GPU、ASIC、FPGA、SoC。

海力士向Xperi旗下子公司Invensas授权其DBI Ultra 2.5D/3D互连技术(来源:SK Hynix)

Mitchell表示,随着DRAM市场和HBM不断堆叠越来越多的组件(有些情况下甚至高达16层),其目标在于更有效地扩展带宽互连,以及为特定领域提供更多服务。“当您堆叠到相当高的层数时,从热的角度来看,堆叠底部的性能与堆叠顶部的性能可能大不相同。”他说,DBI Ultra的解决之道在于让二者之间不再有间距。

Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,广义上来讲,堆叠并不是什么新鲜事,而且也很难说Xperi在Invensas IP上所拥有的技术是否会向前迈出一大步。他指出Tessera也是Xperi产品组合的一部分。他说,Tessera早在1990年代就宣布了一种封装内存芯片的新方法,并宣称那是一种在当时的最佳方法,而Xperi基本上就是在做同样的事情。“他们采取某种方式堆叠芯片,因此也正在寻找需要进行堆叠的机会。”

Handy说,根据“锤子法则”,如果你唯一的工具是一把锤子,就很容易把每件事情都当成钉子来处理。突然之间,每一件事情的答案就是堆叠的芯片。“是否要这样做完全是另一回事。”他说,当然会有需要堆叠芯片的应用,例如手机,因为它们的占用空间很小,但是制造商又不愿意支付溢价。因此,对于那些愿意支付更高成本的人来说,堆叠芯片大幅提高了HBM的速度。

Xperi的新式堆叠技术价值终究在于它的“量”是否能达到让成本降低至足以被广泛采用的程度。“那么它最终将会在手机等对于成本更敏感的应用中占据一席之地。”

(参考原文:Can DRAM be stacked better?)

责编:Amy Guan

本文为《电子工程专辑》2020年8月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。点击申请免费杂志订阅  

电子工程专辑 EE Times China -提供有关电子工程及电子设计的最新资讯和科技趋势
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
  • 软硬结合的智能DDR PHY训练技术 DDR接口速率越来越高,每一代产品都在挑战工艺的极限,对DDR PHY的训练要求也越来越严格。本文从新锐IP企业芯耀辉的角度,谈谈DDR PHY训练所面临的挑战,介绍芯耀辉DDR PHY训练的主要过程和优势,解释了芯耀辉如何解决DDR PHY训练中的问题。
  • 2021年Silicon 100榜单出炉!9家中国公司新入选 “Silicon 100”的选择基于综合的标准,包括技术、目标市场、财务状况和投资概况、成熟度和行政领导能力。入选“Silicon 100”意味着从综合角度吸引了我们的关注,但并不意味着这些公司已经准备好获得财务上的成功。在2021年最新第21版中,全球共有29家首次出现在“Silicon 100”中的新面孔……
  • HBM会替代DDR,成为计算机内存吗? 其实与HBM搭配的中央处理器并不是不存在的,去年我们在无数篇文章里提过的富士通的超级计算机富岳(Fugaku)内部所用的芯片A64FX,就搭配了HBM2内存。另外Intel很快要发布的Sapphire Rapids至强处理器明年就会有HBM内存版;还有像是NEC SX-Aurora TSUBASA之类的……
  • 高云半导体被移出涉军名单后声明:向美国联邦法院申请撤 6月26日,高云半导体在其官方微信公众号上发布撤诉声明,表示:在我方律师的要求下,得到了美国司法部的确认,高云半导体已不在美国政府任何涉军名单之中,并且确认美国国防部已经在其官网就相关内容做了更正……
  • 中国科学家将光存储时间提升至1小时,向量子U盘迈出重要 光每秒钟可运动约30万公里,这也是目前人类已知自然界中的最快速度。近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队成功地把光 “封印”在特殊晶体中1小时,这对于实现量子U盘具有重要意义。国际学术期刊《自然·通讯》近期发表了该成果,审稿人认为“这是一个巨大成就”。
  • 2021Q1半导体收入达1311亿美元,Omdia公布市场份额前十 通常情况下,第一季度是淡季,因为需求在之前的假日季节推动下有所下降。但Omdia在2021年第一季度发布的《Semiconductor Competitive Landscape Tool》(CLT)中称,半导体总收入季度环比上升0.5%,达到1311亿美元。2020年第四季度收入排名前十的半导体公司在2021年第一季度仍然是前十名,不过……
  • 新款iPad Pro 2021成最受欢迎的 由于采用性能相对强大的M1处理器和mini-LED屏幕以及更多的创新,新款iPad Pro 2021已经成为消费者心目中最受欢迎。然而,iPad 2却已经在全球范围内被列入“复古和过时”的名单中。
  • 三星折叠屏手机Galaxy Z Fold 3 目前来看,折叠屏新机作为一种新的生产力工具,逐渐成为高端/平板的一种趋势,有报料称三星的Galaxy Z Fold 3发布时间或为7月,并且会引入新手势操控。

  •  Cirrus Logic宣布同意收购Lion S Cirrus Logic近日宣布已达成协议,以3.35亿美元现金收购位于美国加利福尼亚的Lion Semiconductor。此次收购为智能手机、笔记本电脑和其他设备的电源应用带来了独特的知识产权和产品,并加速了公司高性能混合信号业务的增长。预计 Lion Semiconductor将立即增加 GAAP 和非 GAAP 每股收益,从交易完成到 2022 财年结束之间贡献约 6000 万美元的收入。
  • 2021国产IP和定制芯片生态大会成功 7月6日,2021国产IP和定制芯片生态大会在上海盛大召开,本次大会由中国高端IP和芯片定制企业芯动科技主办,是国内首个聚焦IP技术和产品合作的行业生态大会,适应了产业链上下游对合作共赢的企盼,有力助推国产自主化风口……
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了