멀티칩 모듈
Multi-chip module |
멀티칩 모듈(MCM)은 일반적으로 복수의 집적회로([1]IC 또는 "칩"), 반도체 다이 및/또는 기타 이산 컴포넌트가 집적된 전자조립체(예를 들어 다수의 도체단자를 가진 패키지), 일반적으로 큰 IC인 것처럼 취급할 수 있도록 한다.MCM 패키징의 다른 용어로는 '이질 집적' 또는 '하이브리드 집적회로'[2]가 있습니다.MCM 패키징의 장점은 제조사가 모듈러화를 위해 여러 컴포넌트를 사용하거나 기존의 일체형 IC 접근법에 비해 수율을 향상시킬 수 있다는 것입니다.
개요
멀티칩 모듈은 설계자의 복잡성과 개발 철학에 따라 다양한 형태로 제공됩니다.여기에는 기존 칩 패키지의 패키지 풋프린트를 모방하는 소형 프린트 기판(PCB)에 미리 패키지화된 IC를 사용하는 것부터 고밀도 인터커넥트(HDI) 기판에 다수의 칩 다이를 내장한 완전 커스텀 칩 패키지에 이르기까지 다양합니다.최종 조립된 MCM 기판은 다음 중 하나의 방법으로 수행할 수 있습니다.
- 기판은 AMD의 Zen 2 프로세서에 사용되는 것과 같은 다층 적층 프린트 회로 기판(PCB)입니다.
- 기판은 저온 동소성 세라믹과 같은 세라믹을 기반으로 합니다.
- IC는 박막 기술을 사용하여 베이스 기판에 부착됩니다.
MCM 패키지를 구성하는 IC는 다음과 같습니다.
- CPU와 같은 컴퓨터 컴포넌트의 모든 기능을 실행할 수 있는 IC입니다.예를 들어 IBM의 POWER5와 인텔의 Core 2 Quad의 구현이 있습니다.같은 IC를 여러 개 복사하여 최종 제품을 만듭니다.POWER5의 경우 여러 POWER5 프로세서와 이와 관련된 오프다이 L3 캐시를 사용하여 최종 패키지를 구축합니다.Core 2 Quad를 사용하면 효과적으로 2개의 Core 2 Duo 다이 패키징이 이루어졌습니다.
- 컴퓨터 컴포넌트의 일부 기능 또는 "지적재산권 블록"만 수행하는 IC.이것들은 [3][4]치플릿이라고 알려져 있습니다.예를 들어 AMD의 Zen 2 기반 프로세서의 처리 IC와 I/O IC가 있습니다.
IC를 상호 접속하는 PCB는 인터포저라고 불립니다.이것은 유기물이거나 실리콘(대역폭 [5]메모리와 같이)으로 되어 있는 경우가 많습니다.양쪽 모두 장점과 한계가 있습니다.복수의 모노리식 IC를 다른 패키지에 접속하는 대신에, 인터포저를 사용해 복수의 IC를 접속하는 것으로, IC간의 신호 전송에 필요한 전력을 삭감해, 전송 채널의 양을 증가시켜, 저항/캐패시턴스(RC 지연)[6]에 의한 지연을 저감 할 수 있습니다.그러나, 시플릿간의 통신은 모노리식 IC의 [7]컴포넌트보다 전력을 더 많이 소비하고 지연 시간이 더 길다.
칩 스택 MCM
.PNG)
MCM 테크놀로지의 비교적 새로운 발전은 소위 "칩 스택"[8] 패키지입니다.특정 IC, 특히 메모리는 시스템 내에서 여러 번 사용할 때 매우 유사하거나 동일한 핀 배치가 있습니다.신중하게 설계된 기판을 사용하면 다이를 수직 구성으로 적층할 수 있기 때문에 MCM의 설치 면적이 훨씬 작아집니다(단, 칩이 두꺼워지거나 높아집니다).미니어처 전자제품 설계에서는 영역이 프리미엄인 경우가 많기 때문에 휴대폰이나 PDA(퍼스널 디지털 어시스턴트)와 같은 많은 애플리케이션에서 칩 스택은 매력적인 옵션입니다.3D 집적회로와 솎아내기 공정을 사용하여 최대 10개의 다이를 쌓아서 대용량 SD 메모리 [9]카드를 만들 수 있습니다.이 기술은 고대역폭 메모리에도 사용할 수 있습니다.
칩 스택에서 데이터 전송 성능을 향상시키는 방법은 Wireless Networks on Chip(WiNoC)[10]을 사용하는 것입니다.
멀티칩 패키지의 예
- IBM 버블 메모리 MCM(1970년대)
- IBM 3081 메인프레임의 열전도 모듈(1980년대)
- 초전도 멀티칩 모듈(1990년대)[11][12]
- 인텔 Pentium Pro, Pentium II OverDrive, Pentium D Presler, Xeon Dempsey, Clovertown, Harpertown 및 Tigerton, Core 2 Quad (Kentsfield, Penryn-QC 및 요크필드), Clarkdale, Arrandale, Kaby Lake-G 탑재 모델 (Well) 3
- Micro-SD 카드 및 Sony 메모리 스틱
- Xbox 360용 ATI Technologies가 eDRAM을 탑재한 GPU인 Xenos
- IBM의 POWER2, POWER4, POWER5, POWER7, POWER8 및 POWER10
- IBM z196
- 닌텐도의 Wii U 에스프레소(마이크로프로세서)는 CPU, GPU, 내장 VRAM(GPU에 내장)을 하나의 MCM에 [13]탑재하고 있습니다.
- VIA Nano[14] 쿼드코어
- Micron의 PoP에 플래시 및 RAM 메모리 결합
- 모바일 D램과 낸드 [15][16][17]스토리지를 결합한 삼성 MCP 솔루션.
- AMD Ryzen Threadripper 및 Zen+ 아키텍처 기반 Epyc CPU는 2개 또는 4개의[18] 칩으로 구성됩니다(Zen 또는 Zen+ 기반 Ryzen은 MCM이 아니라 1개의 칩으로 구성됩니다).
- Jen 2 또는 Zen 3 아키텍처를 기반으로 한 AMD의 비APU Ryzen, Ryzen Threadripper 및 Epyc CPU는 CPU 코어와 1개의 대용량 I/O[20] 칩을 포함한 1, 2, 4, 8개의[19] 칩의 MCM입니다.
- AMD RDNA 3 GPU
- AMD Radeon Instent MI200 시리즈 GPU
- 인텔 Xe Ponte Vecchio GPU
- 고대역폭 메모리를 탑재한 기타 프로세서
3D 멀티칩 모듈
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Rao Tummala, 솔리드 스테이트 테크놀로지입니다.SoC vs. MCM vs SiP vs. SoP.2015년 8월 4일 취득.
- ^ Don Scansen, EE Times "편지: 2021년 4월 26일 취득된 짧은 역사
- ^ 사무엘 K무어, IEEE 스펙트럼 "Intel's View of the Chiplet Revolution" 2021년 4월 26일 취득
- ^ Semi Engineering "Chipts" 2021년 4월 26일 회수
- ^ "2.5D - Semiconductor Engineering". Semiengineering.com. Retrieved 2022-05-13.
- ^ "Interposers".
- ^ AnandTech의 Ian Cutress 박사 "인텔의 Chiplets로의 이행: 7nm용 클라이언트 2.0"
- ^ Jon Worrel (15 April 2012). "Intel migrates to desktop Multi-Chip Modules (MCMs) with 14nm Broadwell". Fudzilla.
- ^ 리처드 치그윈, 등록부입니다"메모리 벤더는 '3D' 스태킹 표준을 따르고 있습니다."2013년 4월 2일2016년 2월 5일
- ^ 슬리우사 V. I., 슬리우사 D.V. 나노안테나스 배열의 피라미드 설계.// VII 안테나 이론 및 기술에 관한 국제 회의(ICATT'11). - 우크라이나, 키이우. - 우크라이나 국립 기술 대학 " 키이우 폴리테크닉 연구소"- 2011년 9월 20일~23일 - 페이지 140~142 [1]
- ^ Ghoshal, U.; Van Duzer, T. (1992). "High-performance MCM interconnection circuits and fluxoelectronics". Proceedings 1992 IEEE Multi-Chip Module Conference MCMC-92. pp. 175–178. doi:10.1109/MCMC.1992.201478. ISBN 0-8186-2725-5. S2CID 109329843.
- ^ Burns, M. J.; Char, K.; Cole, B. F.; Ruby, W. S.; Sachtjen, S. A. (1993). "Multichip module using multilayer YBa2Cu3O7−δinterconnects". Applied Physics Letters. 62 (12): 1435–1437. Bibcode:1993ApPhL..62.1435B. doi:10.1063/1.108652.
- ^ 이와타 사토루, 이와타에게 묻는다."텔레비전의 변화"2015년 8월 4일 취득.
- ^ Shimpi, Anand Lal. "VIA's QuadCore: Nano Gets Bigger". www.anandtech.com. Retrieved 2020-04-10.
- ^ "MCP (Multichip Package) Samsung Semiconductor". www.samsung.com.
- ^ "NAND based MCP Samsung Memory Link". samsung.com.
- ^ "e-MMC based MCP Samsung Memory Link". samsung.com.
- ^ Cutress, Ian. "The AMD Ryzen Threadripper 1950X and 1920X Review: CPUs on Steroids". www.anandtech.com. Retrieved 2020-04-10.
- ^ Lilly, Paul (2019-12-17). "AMD Ryzen Threadripper 3960X, 3970X Meet Scalpel For Zen 2 Delidding Operation". HotHardware. Retrieved 2020-04-10.
- ^ Cutress, Ian. "AMD Zen 2 Microarchitecture Analysis: Ryzen 3000 and EPYC Rome". www.anandtech.com. Retrieved 2020-04-10.
