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芯片设计中的多芯片系统与互连技术.docx
资料介绍
芯片设计中的多芯片系统与互连技术
一、引言
多芯片系统通过先进封装技术将多个芯片集成在一起，实现系统级功能。多芯片系统可以降低芯片设计的复杂度、提高制造良率，并实现不同工艺节点的芯片的集成。
二、多芯片系统的架构
2.1 2.5D集成
2.5D集成将多个芯片并排放置在硅中介层上，通过硅中介层的互连实现芯片间通信。硅中介层包含TSV和金属互连层。
2.2 3D集成
3D集成将多个芯片垂直堆叠，通过TSV实现芯片间的垂直互连。3D集成的互连路径最短，带宽最高，延迟最低。
三、芯片间互连技术
3.1 硅通孔
TSV穿过硅衬底，连接上下芯片的电路，是实现3D集成的关键互连技术。
3.2 微凸点
微凸点连接芯片和硅中介层或芯片和芯片，间距远小于传统封装的焊球间距。
3.3 混合键合
混合键合通过铜-铜直接键合和介质-介质直接键合，实现芯片间的互连。混合键合的互连间距最小，密度最高。
四、多芯片系统的热管理
多芯片系统中多个芯片的热量集中，散热问题更加突出。热管理技术包括集成散热器、热界面材料和微通道液冷。
五、多芯片系统的测试
多芯片系统的测试需要测试每个芯片和芯片间的互连，测试复杂度远高于单芯片。
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