تابع من "كل شيء عن تقنية التغليف المتقدمة من Intel (الجزء الأول)" 

بعد ذلك، سأشارك المحتوى على محور قابلية التوسع (Z) الذي يمثله المحور Z في الشكل 1. تقع تقنية Co-EMIB داخل هذا الربع. تجمع تقنية Co-EMIB بين التقنيات ثنائية وثلاثية الأبعاد باستخدام مزيج من EMIB وFoveros لتحقيق قابلية التوسع. مع Co-EMIB، يمكننا وضع أكثر من 2 شريحة في حزمة واحدة.

تعتمد بنية Co-EMIB على اتصالات عالية الكثافة بين الرقائق المصاحبة والرقائق المكدسة، مما يتيح نطاقًا أوسع من الاتصال البيني. يوضح الشكل أدناه أنه يمكن وضع HBM مع Foveros أو يمكن أن يكون هناك شرائح مصاحبة مختلفة.

يعد هذا مفيدًا للغاية بالنسبة لنا لأنه يمكن أن يقلل عدد TSVs في الشريحة السفلية، مما يوفر لنا القدرة على تشغيل الشريحة العلوية مباشرة. يعد هذا تحسينًا آخر يسمح بالتخصيص الشامل للعملاء من خلال إضافة تقنية ODI. أعلاه هي خطة البحث والتطوير بالإضافة إلى أحدث نتائج الأبحاث في مجال التغليف المتقدم الذي تتقاسمه شركة Intel.

شكرًا جزيلاً على المشاركة الرائعة من الأكاديمية جوانا سوان. أنا شخصياً أشعر بفائدة كبيرة، وأعتقد أن القراء سيكون لديهم تجربة مماثلة. ومن خلال مشاركة التكنولوجيا من Intel، اكتسبت فهمًا أعمق للتقنيات مثل EMIB وFoveros وChiplet وCo-EMIB وODI، وتعلمت المزيد عن تقنيات الربط الهجين والتجميع الذاتي. بعد ذلك، أود أن أسأل الأكاديمي سوان عن بعض المواضيع الساخنة.

تعتبر الشرائح الصغيرة، والتي نشير إليها أيضًا بالبلاطات، مهمة لتعبئة الوصلات البينية، لأنها تتيح لنا الحصول على عناوين IP مستقلة صغيرة. بمجرد حصولنا على عناوين IP مستقلة، يمكننا مزجها في العديد من المنتجات ذات قابلية إعادة الاستخدام العالية جدًا. يمكننا تخصيص المنتجات المدمجة في العبوة بشكل عميق وفقًا لاحتياجاتنا. أعتقد أن التخصيص هو السبب الحقيقي لتحقيق المرحلة التالية من التكامل غير المتجانس. ولذلك، فإن الحصول على عناوين IP من عقد عمليات مختلفة ودمجها بشكل غير متجانس في عمليات أو عقد مختلفة يمكن أن يتيح التخصيص العميق للعملاء.

حاليًا، طريقة الربط من الرقاقة إلى الرقاقة (WoW) قيد التطوير. كيف تضع إنتل نفسها في طريقة الترابط هذه؟

إن تقنية ربط الرقاقة إلى الرقاقة (WoW) هي بالفعل قيد التطوير. عند النظر في التوصيل البيني للمنتجات، توجد حاليًا طريقتان: تقنيات الربط من رقاقة إلى رقاقة (WoW) ومن رقاقة إلى رقاقة (CoW). أعتقد أن تقنيات ربط الرقاقة من الرقاقة إلى الرقاقة (WoW) ومن الرقاقة إلى الرقاقة (CoW) مهمة، اعتمادًا على منتجك. على سبيل المثال، بالنسبة لتكديس الذاكرة، يمكننا أن نرى اليوم لاعبين في الصناعة يستخدمون تقنية ربط الرقاقة بالرقاقة. تعمل الصناعة أيضًا على ربط الرقاقة بالرقاقة، وهو ما يمثل بعض التحديات الفريدة التي تختلف عن ربط الرقاقة برقاقة، لكن كلاهما مهم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيق تقنية الربط الهجين على كل من تقنيات الربط من الرقاقة إلى الرقاقة (WoW) ومن الرقاقة إلى الرقاقة (CoW).

أين تقف حاليًا تقنيات التكامل 2.5D و3D؟ يقدم السوق حاليًا مجموعة من التغليف 2.5D و 3D. كيف تنظر إنتل إلى هذا الاتجاه؟

تتطور تقنيات التكامل 2.5D و3D بسرعة، وأعتقد أن هذا الاتجاه سيستمر. علاوة على ذلك، فإن الفرص ومزايا التمايز التي يوفرها هذا الاتجاه للمنتجات تعتبر حاسمة. إن تقنية Co-EMIB من Intel هي تقنية مشابهة للجمع بين 2.5D و3D، مما يجعل منتجات مثل Ponte Vecchio من Intel ممكنة. وفي نهاية المطاف، تتمثل فرصتنا في توفير أكبر عدد من الوحدات لكل مليمتر مكعب وتحقيق أكبر قدر من الوظائف لكل مليمتر مكعب. ستستمر العبوات المتقدمة في التصغير والتقليص في الحجم حتى نتمكن من تحقيق أقصى قدر من الأداء الوظيفي لكل ملليمتر مكعب.

هناك أيضًا العديد من شركات تعبئة واختبار أشباه الموصلات في الصين، وتتوسع حصتها في السوق تدريجيًا. إلا أن مستوى التقدم التكنولوجي حالياً لا يصل إلى مستوى إنتل وسامسونج. ما هو سبب مكانة إنتل الرائدة في مجال تكنولوجيا التعبئة والتغليف والاختبار؟ كيف تعتقد أنه يمكن تحسين البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا التعبئة والتغليف والاختبار في الصين؟

بشكل عام، مفتاح التعرف على عامل التمايز في التعبئة والتغليف هو العميل. لقد كنا نسعى دائمًا لخدمة عملائنا وتقديم حلول فريدة لهم، وهو ما دفع أيضًا تقنيات التعبئة والتغليف المتقدمة التي نركز عليها. لذلك أعتقد أن الفرصة تكمن في حقيقة أنه مع استمرارنا في خدمة عملائنا، فإن احتياجات منتجاتهم تتطور أيضًا، وهذا هو السبب الحقيقي وراء الحاجة إلى التحول في التعبئة والتغليف. أعتقد أن الإجابة على هذا السؤال هي أن التكنولوجيا ستأتي، وسوف تظهر هذه التطورات التكنولوجية مع تطور احتياجات عملائنا المتنوعة. ولذلك، فإن اغتنام هذه الفرصة سيكون مفيدًا لتحسين البحث والتطوير في مجال تكنولوجيا التعبئة والتغليف والاختبار.

في الماضي، كانت شركات تصنيع أشباه الموصلات وشركات تعبئة أشباه الموصلات منفصلة. الآن، تحاول العديد من مصانع تصنيع الرقائق تطوير تقنيات التعبئة والتغليف واختبار أشباه الموصلات. ولذلك، أود أن أعرف توقعاتك للاتجاهات المستقبلية لتصنيع أشباه الموصلات واختبار تغليف أشباه الموصلات. هل سيندمجون أم يتطورون إلى وضع تعايش؟

هذا سؤال جيد جدا! وهذا هو بالضبط ما يجعل التعبئة والتغليف المتقدمة مثيرة. لأنه عندما نتحدث عن رابطة هجينة ذات 10 ميكرون، نرى أن هذين العالمين يندمجان. لقد بدأت بدراسة خصائص الطبقات المعدنية التي نستخدمها، والتي تتميز بأحجام أقل من 10 ميكرون، على سبيل المثال، 4 ميكرون. الآن، أصبحت أحجام الميزات للتوصيلات المعدنية الموجودة على الرقاقة وأحجام الميزات التي نقوم بإنشائها عند تجميع هذه الرقائق معًا كجزء من العبوة متسقة تمامًا. لذلك يتم دمج اختبار تصنيع الرقائق والتعبئة والتغليف، حيث تتشابه أحجام العمليات، مما أصبح مكانًا مهمًا جدًا ومثيرًا للاهتمام للابتكار. تستخدم شركات تصنيع الرقاقات التقليدية تقنيات التعبئة والتغليف والاختبار وتخلق مجالًا جديدًا تمامًا في مجال التغليف المتقدم. أعتقد أن اختبار تصنيع أشباه الموصلات والتعبئة والتغليف سيجتمعان معًا تدريجيًا.

في استراتيجية IDM 2.0، ما هو الدور الذي يلعبه التغليف المتقدم؟ هل ستكون تقنيات التغليف المتقدمة من إنتل مفتوحة بالكامل أمام شركات المسبك المستقبلية؟ ما هي خطط Intel للتغليف المتقدم بعد IDM 2.0؟

أعتقد أن الجزء الأول من السؤال المتعلق بدور التغليف المتقدم في IDM 2.0 هو أنه سيلعب دورًا مهمًا للغاية لأنه عامل تمييز حاسم. سيكون لدينا العديد من العملاء بمتطلبات مختلفة، والتعبئة المتقدمة ستساعدنا على التخصيص وفقًا لهذه المتطلبات، مما يجعلها جانبًا بالغ الأهمية. ويمكننا التأكد من أن عملاء مسابك إنتل سيكونون قادرين على استخدام تقنياتنا المتطورة. سنقدم تقنيات التعبئة والتغليف المتقدمة التي تم تطويرها بالفعل، بما في ذلك 2D و2.5D و3D، ونوفر هذه التقنيات لعملاء المسبك لدينا لتلبية احتياجاتهم الفريدة. يعد الحصول على هذه التقنيات أمرًا مهمًا جدًا للعملاء لتلبية متطلبات منتجاتهم المحددة، ويمكن أيضًا توسيع هذه التقنيات لتلبية متطلبات المستوى الأعلى.

في سوق التغليف الموسع الحالي، هناك طريقان تقنيان، وهما FOWLP وFOPLP. نعلم جميعًا أن شركة Samsung تعمل على تطوير FOPLP. أود أن أعرف ما إذا كانت إنتل لديها أي خطط لمسار FOPLP؟

أريد أن أقول أن السبب هو أن الكمية هي التي تحرك الطلب. سؤالك هو ما إذا كان هناك تغليف على مستوى الرقاقة وتغليف على مستوى اللوحة، وما إذا كانت إنتل تخطط للتحرك نحو التغليف على مستوى اللوحة. لقد شاركت Intel بنشاط في خطة التعبئة والتغليف Fan-Out لسنوات عديدة، وسوف نستمر في تقييم ما إذا كان الطلب سيدفعنا إلى التفكير في التعبئة من نوع FOPLP. تتمتع Intel حاليًا بالقدرة على القيام بذلك، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على ما إذا كانت ظروف السوق تريد منا التحول من الرقائق إلى اللوحات. هذا سؤال يجب أن نجيب عليه، وأعتقد أن مثل هذه الأسئلة ستستمر في الظهور. سنواصل البحث والتطوير بنشاط في هذا المجال، ومن المهم الدفع من أجل تحسين حجم الميزات في أي نوع من تكنولوجيا التعبئة والتغليف، سواء تم ذلك على الرقائق أو الألواح؛ وأعتقد أن السوق سوف يتخذ القرار بالنسبة لنا.

يتلاشى قانون موريس تدريجيًا، وتُقترح تقنية التعبئة والتغليف SiP باعتبارها طفرة جديدة في تعبئة أشباه الموصلات. تتطلب وحدات المعالجة المركزية (CPUs) وFPGAs الموجودة في الخوادم أيضًا SiP متطورًا. كيف تنظر إنتل إلى تقنية التغليف SiP؟ هل ستضع إنتل في هذا المجال؟ علاوة على ذلك، هل يمكن اعتبار تقنيات EMIB وCO-EMIB وFoveros من Intel بمثابة تقنيات تعبئة على مستوى النظام؟

أعتقد أن تكامل النظام داخل الحزمة (SiP) سيستمر بالتأكيد. تتضمن تقنية SiP بنيات ثنائية الأبعاد و2 دي وثلاثية الأبعاد. في بعض الأحيان يعتقد الناس أن التغليف على مستوى النظام هو جزء من التكامل غير المتجانس ثلاثي الأبعاد، ولكن في الواقع، ليس هذا فقط. يؤكد التغليف على مستوى النظام على فعالية النظام. تساهم تقنيات EMIB وCO-EMIB وFoveros جميعها في تشكيل جزء من الحزمة على مستوى النظام. يؤكد التغليف على مستوى النظام على تنفيذ النظام داخل الحزمة. عندما نقوم بإنشاء وحدات كوري، فإننا نقوم بتنفيذ النظام داخل الحزمة. يمكن أن يشمل تكامل النظام داخل الحزمة العديد من الأشياء المختلفة ويكمل وظائف النظام. من الواضح أن 2.5D و3D و3D كلها طرق تنفيذ محتملة للتغليف على مستوى النظام.

عندما يتعلق الأمر بتخطيط التغليف المتقدم، فقد انضمت جميعاً إلى ذلك مسابك الرقاقات، وIDMs، وشركات fabless، وبائعو أدوات EDA، وما إلى ذلك. هل ستكون هناك اختلافات كبيرة في فهم "التعبئة المتقدمة" بين هذه الأنواع المختلفة من الشركات؟ هل هناك حدود واضحة بين التغليف المتقدم والتغليف التقليدي؟

من التغليف التقليدي إلى التغليف المتقدم، هل هي سلسلة متصلة أم أن هناك حدود واضحة؟ أعتقد أن مصطلح "التغليف المتقدم" يدل على أنه سلسلة متواصلة من التقدم التكنولوجي. لست متأكدًا مما إذا كان هناك تمييز واضح بين التغليف المتقدم والتعبئة التقليدية. السبب وراء وجود مصطلح التغليف المتقدم هو أننا نحتاج إلى تكديس الرقائق وربطها ببعضها البعض، وهو مطلب جديد لأدوات EDA، بدلاً من وضع الرقائق تقليديًا على عبوات عضوية، وهو ما تحتاج أدوات EDA التقليدية إلى التعامل معه. الآن لدينا طبقات إضافية، وبُعد ثلاثي الأبعاد إضافي، ونحتاج إلى التحسين على هذا الأساس. نحن نواجه حقيقة أنه مع استمرار تطور التغليف المتقدم، ستصبح أدوات EDA الخاصة بنا أكثر تعقيدًا وتتطلب النظام البيئي بأكمله لتجميع كل شيء معًا وتحسينه وتقديم أداء أفضل لنا.

في كتابي الجديد "الأنظمة الدقيقة المعتمدة على تقنية SiP"، أقترح مفهومًا جديدًا: قانون الكثافة الوظيفية، الذي يقيم تطوير الأنظمة الإلكترونية بناءً على عدد الوحدات الوظيفية (Function UNITs) لكل وحدة حجم. إنه ينقل معيار الحكم من قانون مور على المستوى الرقائقي إلى فضاء الأنظمة الإلكترونية، ويقيم درجة تكامل الأنظمة الإلكترونية من منظور ثلاثي الأبعاد. كيف تعرض هذة؟

إذا كنت تسأل عن مفهوم قياس مستوى تكامل الأنظمة الإلكترونية من منظور ثلاثي الأبعاد، فأعتقد أن هذه طريقة جيدة جدًا لتحديد المفهوم الذي قدمته. أعتقد أن فرصتنا تكمن في توفير المزيد من الوظائف لكل ملليمتر مكعب للمهندسين والتقنيات الجديدة. لذلك، أنا حقا أحب المفهوم المقترح الخاص بك. نحن نعلم أن هناك مساحة ثلاثية الأبعاد، ويمكننا البدء في استكشاف المزيد في الفضاء ثلاثي الأبعاد. أعتقد أن هذه طريقة تفكير، وأنا أقدر حقًا هذا النوع من التفكير.

تتمثل الوظائف الرئيسية للتغليف التقليدي في حماية الرقائق وتوسيع النطاق والتوصيل الكهربائي. علاوة على ذلك، تضيف العبوة المتقدمة بعض الوظائف والميزات. ما أفهمه هو أن زيادة كثافة الوظائف، وتقصير طول التوصيل البيني، وإجراء إعادة هيكلة النظام هي ثلاث ميزات جديدة مهمة للتعبئة المتقدمة. كيف تعرض هذة؟

أفهم النقاط التي ذكرتها، وما يهمني هو ما يعنيه مصطلح "إعادة هيكلة النظام". في عصر عدم التجانس هذا، عندما نعتمد تدفقات عمليات مختلفة ونعيد تجميع الرقائق، تشير إعادة هيكلة النظام إلى كيفية إعادة تجميع الرقائق لتقليل المساحة العلوية واستهلاك الطاقة وتحقيق أداء حراري جيد. ولذلك، فإن ما أفهمه هو أن إعادة هيكلة النظام تعني كيفية إعادة تجميع الرقائق والحصول على الأداء الأمثل، والحد الأدنى من المساحة العلوية، واستهلاك منخفض للطاقة. ومن خلال إعادة هيكلة النظام، يمكننا إعادة تجميع الرقائق من عقد العمليات المختلفة بشكل أفضل، مما يقلل من الحمل الزائد المطلوب ويحقق المزيد من الوظائف لكل ملليمتر مكعب.

عندما نتحدث عن الحوسبة غير المتجانسة، هل نشير إلى التمييز بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU) وFPGA وغيرها من البنيات، أم نشير إلى استخدام التكامل غير المتجانس لتشكيل عبوات متقدمة؟

لست متأكدًا مما إذا كان بإمكاني التمييز بشكل واضح. وهذا على وجه التحديد لأننا نجمع بين عقد العمليات المختلفة هذه لدفع هذه الوحدة المستمرة التي نسميها التغليف. لذلك، فهما معًا، ولم نفصل بينهما حقًا. ولتحقيق ذلك، فإن كل هذه التحسينات والتعاون المختلفة للعمليات هي التي تقود التعبئة والتغليف المتقدمة لدينا وتخلق هذا التكامل غير المتجانس.

هل تعاني تقنية Hybrid Bonding من Intel وغيرها من تقنيات التغليف المتكاملة المتقدمة من قيود حاليًا؟ وكيف سيتم معالجة هذه الأمور في المستقبل؟

هناك طرق مختلفة لإجراء الربط الهجين، بما في ذلك من رقاقة إلى رقاقة WoW ومن رقاقة إلى رقاقة CoW. بشكل عام، لا تزال الصناعة تعمل على تحسين نضج تكنولوجيا الإنتاج الضخم. هناك حاجة إلى جهود الصناعة لدفع عملية الربط الهجين من الرقاقة إلى الرقاقة لتحقيق الإنتاج الضخم. هذه هي المرحلة التي وصلت إليها صناعتنا. جانب رئيسي آخر هو النظافة. مما لا شك فيه أن الترابط الهجين هو تقنية فيزيائية، ويجب الحفاظ أثناء عملية الترابط على نظافة عالية. نحن نقوم بذلك في درجة حرارة الغرفة، وهي ميزة للربط الهجين. ومع ذلك، يجب أن تبقى نظيفة جدًا جدًا، وهو ما يختلف عن النظافة المطلوبة في التغليف التقليدي. يجب الانتباه إلى مشكلات النظافة عند اعتماد تقنيات التغليف المتقدمة هذه.

هل تعتقد أن حالات التعبئة والتغليف الجديدة سوف تظهر في المستقبل؟

أعتقد أنه سيكون تكاملًا غير متجانس للغاية. أعتقد أن تقنيات التغليف المتقدمة ستستمر في تقليل أحجام الميزات. كما وصفت سابقًا، فإن جمع عناوين IP المستقلة الصغيرة معًا في شكل شرائح صغيرة هو اتجاه تطوير التغليف المتقدم. التكامل غير المتجانس الشديد هو الاتجاه المستقبلي لتقنيات التعبئة والتغليف المتقدمة.

في النهاية،

ومن خلال التواصل والتبادل المتعمق مع الأكاديمية جوهانا سوان من إنتل، يمكننا استخلاص الاستنتاجات التالية:

في مستقبل التغليف المتقدم، ستزداد كثافة التوصيلات البينية، وستنكمش المسافة بين النتوءات للواجهات المترابطة إلى أقل من 10 ميكرون، وسيتجاوز عدد النتوءات في المليمتر المربع 10,000.

تُستخدم تقنية الربط الهجين على نطاق واسع في التغليف المتقدم عالي الكثافة. في الروابط الهجينة، لا توجد نتوءات، وإلى جانب الروابط المعدنية، ترتبط أجسام السيليكون معًا. لا توجد فجوات بين رقائق السيليكون ولا حاجة لملء الغراء. كما أن لديها أداء أفضل في تبديد الحرارة لأن السيليكون نفسه موصل حراري جيد. بالإضافة إلى ذلك، هناك أوجه تشابه مذهلة بين تقنية Hybrid Bonding من Intel وتقنية TSMC-SoIC.

ومن خلال خارطة طريق إنتل التكنولوجية، يمكننا أن نرى أن التغليف المتقدم لن يتحرك نحو كثافة أعلى فحسب، بل سيركز أيضًا على مرونة التكامل. يجسد Co-EMIB وODI هذه الخاصية.

من SoC إلى SiP ومن ثم إلى الشرائح الصغيرة، يركز التكامل الإلكتروني بشكل متزايد على الكفاءة العالية، ومعدلات العيوب المنخفضة، وقابلية إعادة الاستخدام العالية.

إن سعي إنتل لتحقيق أقصى قدر من الأداء الوظيفي لكل ملليمتر مكعب يتوافق مع المفهوم الموصوف بقانون كثافة الوظائف في كتابي الجديد، والذي يقيم مقدار الوظائف لكل وحدة حجم. وهذا التشابه يؤكد صحة قانون كثافة الوظيفة.

يتم دمج تصنيع الدوائر المتكاملة واختبار التعبئة والتغليف تدريجيًا، بما في ذلك جوانب الإنتاج والتصميم، مما يجلب التحديات والمزيد من الفرص للتعاون.

يظل التكامل غير المتجانس الشديد هو الاتجاه والاتجاه المستقبلي للتغليف المتقدم.

أخيرًا، بالأصالة عن نفسي ونيابة عن القراء، أعبر عن امتناني لشركة إنتل والأكاديمي سوان! وآمل أن تتاح لي الفرصة لمزيد من التواصل والتعلم في المستقبل.