Несколько дней назад TSMC рассказала подробности первого прототипа дизайна chiplet для процессоров ARM HPC. TSMC для своих технологий использовала упаковку Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS) вместе с интерконнектом Low-voltage-In-Package-Interconnect (LIPINCON).
Характеристики, опубликованные TSMC, позволяют сравнить разные технологии производства и упаковки. Впрочем, следует обращать внимание на характеристики, которые сравниваются. Например, TSMC указывает шаг между шариками для интерконнекта, в то время как другие производители могут подразумевать другие интерфейсы.
Кроме расстояния между шариками (bump pitch) важную роль играет и плотность их расположения. Intel для стандартной упаковки указывает 95 шариков на квадратный миллиметр. Для EMIB мы получаем 560 на квадратный миллиметр, а в случае технологии FOVEROS - уже 828 на квадратный миллиметр.
Интересно провести сравнение дизайнов. Если AMD дает максимальную пропускную способность интерконнекта, Intel и TSMC акцентируют более компактные структуры. В случае Intel упаковка FOVEROS является следующим шагом после EMIB, хотя две технологии имеют важное различие. EMIB подразумевает двумерный дизайн, когда в вертикальной плоскости расположены только соединения, в случае FOVEROS мы получаем полноценную 3D-структуру.
| AMD | Intel | Intel | TSMC | |
| Упаковка | MCM | EMIB | FOVEROS | CoWoS |
| Канал | - | 1 mm | - | 500 µm |
| Шарикии интерконнекта Chiplet | 130 µm | 45 µm | 36 µm | 40 µm |
| Плотность шариков | 60 / mm² | 560 / mm² | 828 / mm² | 625 / mm² |
| Интерконнект | Infinity Fabric (IF) | Advanced Interface Bus (AIB) | - | LIPINCON |
| Скорость передачи данных | 10,6 GT/s | 2 GT/s | - | 8 GB/s |
| Энергопотребление | 2 pJ/Bit | 0,3 pJ/Bit | 0,15 pJ/Bit | 0.56 pJ/bit |
| Реализация | Ryzen 3. Gen Ryzen Threadripper 3. Gen EPYC 2. Gen |
Stratix 10 | Lakefield | - |
AMD концентрируется на настольном рынке, где размер и расстояние между кристаллами не так важны. И интерконнект AMD не отличается высокой эффективностью. AMD планирует представить первые готовые продукты для настольных ПК и серверов уже в этом году. Мы рассчитали плотность расположения шариков для AMD и TSMC, исходят из расстояния между ними.
Intel уже выпускает Stratix 10 FPGA и Lakefield SoC. TSMC пока еще не запустила производство. AMD выпускает кристаллы CPU и GPU, но упаковка производится сторонней компанией.