Nivoatra avy amin'ny endrika PCB 1D nentim-paharazana mankany amin'ny fatorana hybrid 3D avo lenta amin'ny ambaratonga wafer ny fonosana semiconductor. Ity fandrosoana ity dia ahafahana mifandray amin'ny elanelana micron isa tokana, miaraka amin'ny bandwidth hatramin'ny 1000 GB/s, sady mitazona fahombiazana angovo avo lenta. Ao amin'ny fototry ny teknolojia fonosana semiconductor mandroso dia ny fonosana 2.5D (izay ametrahana ireo singa mifanila amin'ny sosona mpanelanelana) sy ny fonosana 3D (izay misy ny fametrahana puce mavitrika mitsangana). Ireo teknolojia ireo dia tena ilaina amin'ny hoavin'ny rafitra HPC.
Ny teknolojia fonosana 2.5D dia misy akora isan-karazany misy sosona mpanelanelana, samy manana ny tombony sy ny fatiantokany avy. Ny sosona mpanelanelana silikônina (Si), anisan'izany ny wafer silikônina tsy mihetsika tanteraka sy ny tetezana silikônina eo an-toerana, dia fantatra amin'ny fanomezana ny fahaiza-manao tariby tsara indrindra, ka mahatonga azy ireo ho tsara indrindra amin'ny informatika avo lenta. Na izany aza, lafo vidy izy ireo raha ny momba ny fitaovana sy ny famokarana ary miatrika fetra amin'ny faritra fonosana. Mba hampihenana ireo olana ireo, mitombo ny fampiasana tetezana silikônina eo an-toerana, mampiasa stratejika silikônina izay tena ilaina ny fiasa tsara sady mamaha ny fetran'ny faritra.
Ny sosona mpanelanelana organika, izay mampiasa plastika novokarina avy amin'ny fan-out, dia safidy mahomby kokoa amin'ny vidiny raha oharina amin'ny silikôna. Manana dielectric constant ambany kokoa izy ireo, izay mampihena ny fahatarana RC ao anaty fonosana. Na eo aza ireo tombony ireo, ny sosona mpanelanelana organika dia sahirana amin'ny fampihenana ny endri-javatra interconnect mitovy amin'ny fonosana mifototra amin'ny silikôna, ka mametra ny fampiasana azy ireo amin'ny fampiharana informatika avo lenta.
Nahasarika ny sain'ny maro ny sosona mpanelanelana fitaratra, indrindra taorian'ny fandefasana fonosana fiara fitsapana vita amin'ny fitaratra nataon'ny Intel vao haingana. Manolotra tombony maro ny fitaratra, toy ny coefficient of thermal expansion (CTE) azo amboarina, ny fahamarinan-toerana avo lenta, ny velarana malama sy fisaka, ary ny fahafahana manohana ny fanamboarana takelaka, ka mahatonga azy io ho kandidà mampanantena ho an'ny sosona mpanelanelana manana fahaiza-manao tariby azo ampitahaina amin'ny silikônina. Na izany aza, ankoatra ny fanamby ara-teknika, ny lesoka lehibe amin'ny sosona mpanelanelana fitaratra dia ny tontolo iainana tsy matotra sy ny tsy fahampian'ny fahafaha-mamokatra amin'ny ambaratonga lehibe ankehitriny. Rehefa matotra ny tontolo iainana ary mihatsara ny fahafaha-mamokatra, dia mety hitombo sy hampiasaina bebe kokoa ny teknolojia vita amin'ny fitaratra amin'ny fonosana semiconductor.
Raha ny resaka teknolojia fonosana 3D, ny fatorana hybrid tsy misy bump Cu-Cu dia lasa teknolojia manavao mitarika. Ity teknika mandroso ity dia mahatratra fifandraisana maharitra amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ireo fitaovana dielektrika (toy ny SiO2) amin'ny metaly tafiditra (Cu). Ny fatorana hybrid Cu-Cu dia afaka mahatratra elanelana latsaky ny 10 microns, matetika ao anatin'ny elanelana micron isa tokana, izay maneho fanatsarana lehibe raha oharina amin'ny teknolojia micro-bump nentim-paharazana, izay manana elanelana bump eo amin'ny 40-50 microns eo ho eo. Ny tombony azo amin'ny fatorana hybrid dia ahitana ny fitomboan'ny I/O, ny bandwidth nohatsaraina, ny fanatsarana ny stacking mitsangana 3D, ny fahombiazan'ny herinaratra tsara kokoa, ary ny fihenan'ny vokatry ny parasitika sy ny fanoherana ny hafanana noho ny tsy fisian'ny famenoana ambany. Na izany aza, ity teknolojia ity dia sarotra ny manamboatra azy ary lafo kokoa.
Ny teknolojia fonosana 2.5D sy 3D dia mahafaoka teknika fonosana isan-karazany. Ao amin'ny fonosana 2.5D, arakaraka ny safidin'ny sosona mpanelanelana, dia azo sokajiana ho sosona mpanelanelana mifototra amin'ny silikônina, mifototra amin'ny organika, ary mifototra amin'ny fitaratra, araka ny aseho amin'ny sary etsy ambony. Ao amin'ny fonosana 3D, ny fivoaran'ny teknolojia micro-bump dia mikendry ny hampihena ny refy elanelana, saingy amin'izao fotoana izao, amin'ny alàlan'ny fampiasana ny teknolojia fatorana hybrid (fomba fifandraisana Cu-Cu mivantana), dia azo tratrarina ny refy elanelana isa tokana, izay manamarika fandrosoana lehibe eo amin'ny sehatra.
**Ireo fironana ara-teknolojia manan-danja tokony harahina:**
1. **Faritra Lehibe kokoa amin'ny Sosona Mpanelanelana:** Efa naminavina teo aloha ny IDTechEx fa noho ny fahasarotan'ny sosona mpanelanelana silikônina mihoatra ny fetran'ny haben'ny reticle 3x, ny vahaolana tetezana silikônina 2.5D dia hanolo tsy ho ela ny sosona mpanelanelana silikônina ho safidy voalohany amin'ny famonosana ireo puce HPC. TSMC dia mpamatsy lehibe ny sosona mpanelanelana silikônina 2.5D ho an'ny NVIDIA sy ireo mpamorona HPC lehibe hafa toa an'i Google sy Amazon, ary vao haingana ny orinasa no nanambara ny famokarana faobe ny CoWoS_L taranaka voalohany miaraka amin'ny haben'ny reticle 3.5x. Manantena ny IDTechEx fa hitohy ity fironana ity, miaraka amin'ny fandrosoana bebe kokoa horesahina ao amin'ny tatitra momba ireo mpilalao lehibe.
2. **Fonosana Ambaratonga Takelaka:** Ny fonosana ambaratonga takelaka dia lasa ifantohana lehibe, araka ny nasongadina tao amin'ny Fampirantiana Semiconductor Iraisam-pirenena any Taiwan 2024. Ity fomba famonosana ity dia ahafahana mampiasa sosona mpanelanelana lehibe kokoa ary manampy amin'ny fampihenana ny fandaniana amin'ny alàlan'ny famokarana fonosana bebe kokoa miaraka. Na eo aza ny mety ho vitany, dia mbola mila vahana ireo fanamby toy ny fitantanana ny warpage. Ny fitomboan'ny lazany dia maneho ny fitomboan'ny fangatahana sosona mpanelanelana lehibe kokoa sy mahomby kokoa.
3. **Sosona Mpanelanelana amin'ny Fitaratra:** Mipoitra ho fitaovana matanjaka azo ampiasaina amin'ny tariby tsara tarehy ny fitaratra, azo ampitahaina amin'ny silikônina, miaraka amin'ny tombony fanampiny toy ny CTE azo amboarina sy ny fahatokisana ambony kokoa. Mifanaraka amin'ny fonosana amin'ny ambaratonga takelaka ihany koa ny sosona mpanelanelana amin'ny fitaratra, izay manolotra ny mety hisian'ny tariby matevina amin'ny vidiny mora kokoa, ka mahatonga azy io ho vahaolana mampanantena ho an'ny teknolojia fonosana amin'ny ho avy.
4. **HBM Hybrid Bonding:** Ny hybrid bonding varahina-varahina (Cu-Cu) 3D dia teknolojia fototra hahazoana fifandraisana mitsangana tsara dia tsara eo amin'ireo puce. Ity teknolojia ity dia efa nampiasaina tamin'ny vokatra mpizara avo lenta isan-karazany, anisan'izany ny AMD EPYC ho an'ny SRAM sy CPU miangona, ary koa ny andiany MI300 ho an'ny fampiarahana ireo blocs CPU/GPU amin'ny I/O dies. Ny hybrid bonding dia antenaina fa hilalao anjara toerana lehibe amin'ny fandrosoana HBM amin'ny ho avy, indrindra ho an'ny DRAM stacks mihoatra ny sosona 16-Hi na 20-Hi.
5. **Fitaovana Optika Co-Packaged (CPO):** Miaraka amin'ny fitomboan'ny fangatahana ny fahafahan'ny angona avo kokoa sy ny fahombiazan'ny herinaratra, dia nahazo ny sain'ny maro ny teknolojia fifandraisana optika. Ny fitaovana optika co-packaged (CPO) dia lasa vahaolana fototra amin'ny fampitomboana ny bandwidth I/O sy ny fampihenana ny fanjifana angovo. Raha ampitahaina amin'ny fandefasana herinaratra nentim-paharazana, ny fifandraisana optika dia manolotra tombony maro, anisan'izany ny fihenan'ny signal amin'ny halavirana lavitra, ny fihenan'ny fahatsapana crosstalk, ary ny fitomboan'ny bandwidth. Ireo tombony ireo dia mahatonga ny CPO ho safidy tsara indrindra ho an'ny rafitra HPC mandany angona sy mitsitsy angovo.
**Tsena fototra tokony hojerena:**
Ny tsena voalohany mampivelatra ny teknolojia fonosana 2.5D sy 3D dia tsy isalasalana fa ny sehatry ny informatika avo lenta (HPC). Ireo fomba fonosana mandroso ireo dia tena ilaina amin'ny fandresena ny fetran'ny Lalàn'i Moore, izay ahafahana mampiasa transistors, fahatsiarovana ary fifandraisana bebe kokoa ao anaty fonosana tokana. Ny fizarazarana ny puce dia ahafahana mampiasa tsara indrindra ny nodes process eo amin'ny blocs miasa samihafa, toy ny fanasarahana ny blocs I/O amin'ny blocs fanodinana, izay mampitombo bebe kokoa ny fahombiazana.
Ankoatra ny informatika avo lenta (HPC), dia antenaina hitombo ihany koa ny tsena hafa amin'ny alàlan'ny fampiasana teknolojia fonosana mandroso. Ao amin'ny sehatry ny 5G sy 6G, ny fanavaozana toy ny antenne fonosana sy ny vahaolana puce farany dia hamolavola ny hoavin'ny maritrano tambajotra fidirana tsy misy tariby (RAN). Hahazo tombony ihany koa ny fiara mandeha ho azy, satria ireo teknolojia ireo dia manohana ny fampidirana ireo sensor suites sy ny singa informatika mba hikirakirana angon-drakitra be dia be sady miantoka ny fiarovana, ny fahatokisana, ny fahalemem-panahy, ny fitantanana ny herinaratra sy ny hafanana, ary ny fahombiazan'ny vidiny.
Miha-mifantoka amin'ny fanodinana angona bebe kokoa amin'ny toerana kely kokoa ny fitaovana elektronika ho an'ny mpanjifa (anisan'izany ny finday avo lenta, ny famantaranandro maranitra, ny fitaovana AR/VR, ny PC, ary ny toeram-piasana), na dia eo aza ny fifantohana bebe kokoa amin'ny vidiny. Ny fonosana semiconductor mandroso dia handray anjara lehibe amin'ity fironana ity, na dia mety tsy hitovy amin'ny fomba ampiasaina amin'ny HPC aza ny fomba fonosana.
Fotoana fandefasana: 07 Oktobra 2024