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第1088章 多层封装的裸Die
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    “对。”陈星往椅背上靠了一下,“所以带宽等于频率乘以位宽,1bit的位宽对应的就是一根导线,32bit就是32根导线。当然实际上的导线更多。”

    陆远江在旁边补充了一句:“对,因为除了数据线以外,还有供电线、地址线、时钟线、校验线,真正连接处理器和存储器的导线数量比理论值多得多。”

    陈星点头:“所以问题来了,如果我们想要一个超快的数据吞吐速度,处理器的频率肯定是有瓶颈,不可能无限制的拉高主频,那么要做到更高的带宽,位宽需要提升到一个很夸张的数字呢?比如1024bit?”

    夏春秋脑子里算了一下:“那光数据导线就至少一千根,加上其他功能线,算你三倍冗余,差不多得三四千根。”

    “3982根。”陆远江给了精确值。

    夏春秋皱了皱眉:“这不可能的吧?我从材料学的角度讲,金线的延展性已经是所有导体材料里最好的了,你拉3982根金丝做bOnding?焊盘放不下,空间也不够,就算全放下了,良率也完蛋。”

    “半导体工业,良率上不到一定数字,和成都没什么区别。”

    “所以。”陈星用手指点了点茶几上的文件,“下一代,下下一代的封装技术,不会在导线上下功夫了。”

    “那在哪下功夫?”

    “中介层。”

    这两个字陆远江说的,他放下手里的笔,用手比划了一下。

    “你可以想象成在两颗芯片之间夹一块薄薄的硅片,然后在这块硅片上用光刻做走线,线路精度可以做到纳米级别,不再是拉金丝了,是直接在硅基底上刻出来的铜线路。”

    “这个我知道,硅转接板嘛。”夏春秋做半导体化学的,对硅转接板的概念不陌生,“可学术界讨论了好几年了,但目前没看到谁量产应用出来。”

    陈星没急着往下说,而是端起茶杯喝了一口,等着。

    夏春秋是聪明人,给他三个线索就够了。

    果然,夏春秋的眼珠子转了两圈,嘴巴张了一下,又闭上了。

    再张开。

    “等等。”

    然后两只手都抬了起来,左手终于放开了甘良才。

    甘良才得到自由,赶紧把自己被攥了十几分钟的胳膊揉了揉,但也没敢走,就在旁边坐着听。

    “你们刚才说的中介层,是平面上的解决方案,把走线做到更细更密,解决位宽不够的问题。”

    “但如果?”

    无冬大师开始在办公室里走,走了两步站住。

    “如果不是在平面上展开,而是把芯片往上叠呢?”

    “就像搭积木那样?”

    陆远江终于笑了。

    “我等你这句话等了两坤分。”

    夏春秋没搭理他这个玩笑,整个人的注意力已经被自己的推理完全抓住了。

    “如果把没封装的裸Die一层一层摞起来,处理器Die下面放存储器Die,或者存储器Die自己叠好几层——”

    说到这里他停了。

    因为他碰到了那个关键问题。

    Die叠起来之后,上下层之间怎么通信?

    不可能从侧面绕线,那样信号路径太长,延迟太高,完全失去了叠加的意义。

    必须从Die的内部穿过去。

    穿过去。

    从上到下。

    怎么穿?

    打穿。

    打一个孔。

    “操。”

    夏春秋骂了一声,转身看着茶几上自己带来的那份文件。

    他的孔。

    他那个全世界最直的孔。

    “我们在裸Die上打孔!用铜柱或者金柱把上下层的Die连接起来!每一层Die之间不用走外部导线,直接穿硅通孔走垂直互连!”

    说到兴奋处,直接用两只手在空气中比划着,一只手平放代表下层Die,另一只手叠上去代表上层Die,中间夹了几只笔代表铜柱。

    “这样的话,一个中介层就够了!横向走线在中介层的硅转接板上解决,纵向连接用TSV解决!位宽想要多少就做多少!”

    夏春秋说完以后,整个人像是通了电一样,在原地转了一个圈。

    然后停下来。

    脸上的兴奋慢慢收了收,因为一个新的问题冒了出来。

    “但是……”

    “陈总,这么大的位宽,这么高的传输速度,这么大的存储器带宽,拿来干什么啊?”

    这个问题问得太实在了。

    2013年,全球的计算场景还没到那一步。

    PC处理器的DDR3内存位宽是64bit,够用了。

    服务器往上走也就是多通道拼成几百bit,也够用了。

    谁需要1024bit的位宽?谁需要那种级别的带宽?

    夏春秋是化学家,不是做计算的人。

    他对算力需求的理解还停留在当下。

    陆远江没有马上回答,看了陈星一眼。

    陈星微微点了点头。

    陆远江才开口。

    “现在用不到,不代表以后用不到。”

    甘良才在旁边竖着耳朵听,虽然一个字也听不懂,但他能感觉到这间办公室里的气氛不对。

    陆远江说的不是假设,而是笃定,他这种级别的芯片设计专家,说“以后用得到”就不是瞎说。

    “年度会议上陈总给半导体部门定了一个方向,通用计算,并行计算。”陆远江解释道,“未来的计算不是单核跑得快就行了,而是需要成百上千个计算核心同时工作。”

    “这种并行计算架构对数据吞吐量的要求会非常恐怖。一颗通用计算芯片周围要放多少存储器?这些存储器的带宽如果跟不上,计算核心算得再快也是白算,数据喂不进去,核心就在那空转。”

    陆远江用笔在茶几上的白纸上画了一个简单的示意图。

    中间一个方块,写了“GPU”。

    周围画了几个小方块,每个里面画了几个叠加的层。

    方块之间用竖线连起来。

    “如果我们未来做出了自己的通用计算芯片,那这颗芯片周围就需要放这种叠起来的高带宽存储器。每一个存储器内部用TSV把多层DRAM Die穿起来,整体封装。”

    “极大的数据吞吐量对于并行计算来说意味着什么,无冬大师你应该知道吧?”

    夏春秋呆了至少五秒钟。

    他做了十几年化学,从没想过自己在实验室里调出来的一组气体配比参数,会和计算芯片的未来扯上关系。
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