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臺積公司發布3DFabric : 3D硅堆棧及先進的封裝技術系列和服務

在過去的十年中,運算工作負載的發展可能要比過去的四十年還要來得多。 就在不久之前,即使是世界上最先進的處理器一般負責的工作也不過是文字處理、電子表格、簡報圖表,偶爾再玩玩接龍紙牌游戲而已。

時間快轉到2020年,今日的運算應用和工作負載比過往的數十年更加多元,對效能的要求也更高。云端運算、大數據分析、人工智能(AI)神經網絡訓練、人工智能推理,高階智能型手機或甚至是自動駕駛汽車上的行動運算都在推動運算領域的發展。為了因應這些新的工作負載,內存效能和功耗效率在產品設計中也變得更為至關重要。

那么,這些運算趨勢和工作負載與封裝技術有什么關聯呢? 不久之前,封裝技術還只被視為產品芯片的后端工藝。但是時代已經改變, 工作負載的發展將封裝技術推向了創新的最前沿,而它們對于產品的效能、功能和成本至關重要。

這些現代的工作負載促使產品設計采用更全面的方法來在系統級別進行優化。 如果沒有當今的先進封裝,某些產品就無法達到技術或商業上的可行性。

我們很高興為您介紹臺積公司的3DFabric 先進封裝技術系列,這包含了我們全面的前端3D硅堆棧和后端先進封裝技術,3DFabric和我們先進的半導體工藝技術能夠發揮相輔相成的效果,以協助客戶在產品設計上可以不斷創新。

臺積公司客戶對如何解決新的運算問題有獨特的見解,臺積公司的3DFabric為我們的客戶提供了產品設計的最大彈性。 對于產品架構師而言,單晶粒仍然是可行的選擇,但在某些情況下,它不再是唯一的選擇,甚至不再是理想的選擇。3DFabric為我們的客戶提供了自由和優勢,使他們可以更全面地以微型芯片系統的方式設計其產品,以提供相對于設計較大單晶粒的關鍵優勢:

上市時間:客戶可以將寶貴的開發資源和時間集中在運用最先進的臺積公 司半導體工藝設計出更快、功能更強大的運算核心,同時將技術模塊重新使用于成本效益更高且不會頻繁改變或擴大規模的成熟半導體工藝,這么做可以加快創新速度,并縮短新產品的上市時間。

效能和效率: 3DFabric提供了將高階邏輯芯片和高速內存整合到封裝模塊中的選項。高帶寬內存(HBM)的延遲和帶寬優勢是眾所周知的,但鮮為人知的是其在電源效率方面的提升。在一定的帶寬之下,HBM較寬的接口允許它以相對于較窄內存類型而言較低的頻率速度運轉,從而降低了功耗。 就數據中心的規模而言,邏輯和HBM整合所能節省的成本相當可觀。

尺寸外觀: 3DFabric還為HPC、智能型手機和物聯網邊緣裝置提供了外形設計的優勢。3DFabric允許我們的客戶以更密集的2D、2.5D或3D互連配置將運算核心與異構微型芯片或小芯片整合在一起,從而大幅縮小了組件和主板的尺寸,并實現具有更強功能的尖端工業設計。

成本: 客戶可以在更成熟,成本更低的半導體工藝上重新使用那些不會經常更改或擴展的模塊,例如模擬/輸入輸出/射頻技術??蛻艨梢詫W⒂谀切┛梢栽谂_積公司最先進的半導體工藝上擴展的邏輯設計,并使用3DFabric將其與特殊工藝小芯片整合到單一產品當中。

臺積公司的3DFabric技術系列包括2D和3D前端和后端互連技術。我們的前端技術或稱TSMC-SoIC?(整合芯片系統)使用3D硅堆棧所需,并來自我們領先硅晶圓廠的精度和方法。 這些技術包括我們的CoW和WoW堆棧技術,其能讓相似和不同芯片的3D堆棧提供以下功能:

  • 通過增加運算核心數量來提高運算能力
  • 堆棧式內存可提供更多內存和更高的帶寬
  • 通過深溝式電容改善功率傳輸,適用于大功率應用

臺積公司還擁有多個專屬的后端晶圓廠,這些晶圓廠可以組裝和測試包括3D堆棧芯片在內的硅芯片,并將其加工成封裝后的裝置。臺積公司3DFabric的后端工藝包括CoWoS?和InFO系列的封裝技術。

隨著工作負載的變化,半導體和封裝技術必須齊頭并進發展,這些工作負載要求對產品設計采用全方位的系統等級方法,以提高效能、電源效率、成本、外觀尺寸和上市時間。臺積公司的3DFabric技術系列旨在為我們的客戶提供強大而靈活的互連性和先進的封裝技術,以釋放他們的創新。

期待未來與您分享更多關于這一愿景的信息。

請至 3DFabric.tsmc.com 網站了解更多詳細信息。

CoWoS with Multi-Die, HBM and InterposerCoWoS with Multi-Die, HBM and Interposer
InFO-L with Multi-Die, LSI Interconnect and RDLInFO-L with Multi-Die, LSI Interconnect and RDL

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