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四大主流的高級封裝標準介紹

2016-12-07

       現在,主流的高級封裝標準包括:

  1、三星主推的Wide-IO標準

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  Wide-IO技術目前已經到了第二代,可以實現最多512bit的內存接口位寬,內存接口操作頻率最高可達1GHz,總的內存帶寬可達68GBps,是最先進的DDR4接口帶寬(34GBps)的兩倍。Wide-IO在內存接口操作頻率并不高,其主要目標市場是要求低功耗的移動設備

  2、AMD,NVIDIA和海力士主推的HBM標準

  HBM(High-Bandwidth Memory,高帶寬內存)標準主要針對顯卡市場,它的接口操作頻率和帶寬要高于Wide-IO技術,當然功耗也會更高。HBM使用3DIC技術把多塊內存芯片堆疊在一起,并使用2.5D技術把堆疊內存芯片和GPU在載板上實現互聯。目前AMD在2015年推出的FIJI旗艦顯卡首先使用HBM標準,顯存帶寬可達512 GBps,而顯卡霸主Nvidia也緊追其后,在2016年Pascal顯卡中預期使用HBM標準實現1 TBps的顯存帶寬。

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  3、美光主推HMC技術

  HMC(Hybrid Memory Cube)標準由美光主推,目標市場是高端服務器市場,尤其是針對多處理器架構。HMC使用堆疊的DRAM芯片實現更大的內存帶寬。另外HMC通過3DIC異質集成技術把內存控制器(memory controller)集成到DRAM堆疊封裝里。以往內存控制器都做在處理器里,所以在高端服務器里,當需要使用大量內存模塊時,內存控制器的設計非常復雜。現在把內存控制器集成到內存模塊內,則內存控制器的設計就大大地簡化了。最后,HMC使用高速串行接口(SerDes)來實現高速接口,適合處理器和內存距離較遠的情況(例如處理器和內存在兩張不同的PCB板上)。相較而言,Wide-IO和HBM都要求處理器和內存在同一個封裝內。

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  Wide-IO標準、HBM標準、HMC技術都和內存相關,下表是有關Wide-IO, HMC, HBM及DDR標準比較。

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  Wide-IO, HMC, HBM及DDR標準比較

  4、TSMC主推的CoWoS和InFO技術

  CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)和InFO(Integrated Fan Out)是臺積電推出的 2.5D封裝技術,稱為晶圓級封裝。臺積電的2.5D封裝技術把芯片封裝到硅載片上,并使用硅載片上的高密度走線進行互聯。CoWoS針對高端市場,連線數量和封裝尺寸都比較大。InFO針對性價比市場,封裝尺寸較小,連線數量也比較少。目前InFO技術已經得到業界認可,蘋果在iPhone7中使用的A10處理器即將采用InFO技術。

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InFO和CoWoS技術


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