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芯片间互连技术概述
资料介绍
1. 定义与核心作用
芯片间互连（Inter-Chip Interconnect）是指通过物理介质或无线方式实现多个集成电路芯片（IC）之间数据传输、信号交互和能源供应的技术体系。作为系统级封装（SiP）、多芯片模块（MCM）及分布式计算架构的核心支撑技术，其性能直接影响电子系统的带宽、延迟、功耗和可靠性。随着摩尔定律逐渐放缓，单芯片性能提升受限，通过芯片间互连实现功能模块化与异构集成已成为突破算力瓶颈的关键路径。
2. 技术分类与典型方案
2.1 有线互连技术
2.1.1 PCB 板级互连
基于印刷电路板（PCB）的传统互连方式，通过铜导线、微带线或带状线实现芯片间连接。典型应用包括主板上的CPU与内存（如DDR4/DDR5通道）、南北桥芯片通信。其特点为成本低、工艺成熟，但受限于PCB介质损耗与寄生参数，信号传输速率通常低于20Gbps，且存在较长的传输延迟（纳秒级）。
2.1.2 硅中介层（Silicon Interposer）
采用硅基衬底集成高密度微凸点（Microbump）和 redistribution layer（RDL）布线，实现多芯片的近封装互连。台积电CoWoS、英特尔EMIB等先进封装技术均采用此方案，可支持每平方毫米数万根互连通道，单通道速率达10-25Gbps，广泛应用于GPU与HBM内存的集成。
2.1.3 光互连（Optical Interconnect）
利用光信号传输，通过激光器、调制器、光波导和光电探测器实现芯片间通信。优势在于低 latency（<1ns）、高带宽（单通道>100Gbps）和抗电磁干扰（EMI）能力，适用于数据中心交换机、AI训练集群等高性能场景。当前挑战在于光电器件的集成度与成本控制。
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