บรรจุภัณฑ์และการระบายความร้อนของ IC ได้กลายเป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของชิป

ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของความต้องการแอปพลิเคชันการฝึกอบรมและการอนุมานของผลิตภัณฑ์เทอร์มินัล เช่น เซิร์ฟเวอร์และศูนย์ข้อมูลในด้าน AI ชิป HPC ถูกขับเคลื่อนให้พัฒนาในบรรจุภัณฑ์ไอซี 2.5d/3d

ตัวอย่างสถาปัตยกรรมบรรจุภัณฑ์ 2.5d/3d IC การรวมหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์ในคลัสเตอร์หรือการซ้อน 3D ขึ้นลงจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล ในส่วนของกลไกการกระจายความร้อน สามารถนำชั้นการนำความร้อนสูงมาใช้ในส่วนบนสุดของหน่วยความจำ HBM หรือวิธีการระบายความร้อนด้วยของเหลว เพื่อปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนที่เกี่ยวข้องและกำลังประมวลผลของชิป

โครงสร้างบรรจุภัณฑ์ไอซี 2.5d/3d ปัจจุบันขยาย linewidth ของระบบชิปเดี่ยว SOC ระดับสูง ซึ่งไม่สามารถย่อขนาดได้ในเวลาเดียวกัน เช่น หน่วยความจำ RF การสื่อสาร และชิปโปรเซสเซอร์ ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของแอพพลิเคชั่นเทอร์มินัล เช่น เซิร์ฟเวอร์และศูนย์ข้อมูลในตลาดชิป HPC มันผลักดันการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของสถานการณ์การใช้งาน เช่น การฝึกภาคสนาม AI) และการอนุมาน การขับเคลื่อน เช่น TSMC, Intel Samsung, Sunmoon และผู้ผลิตเวเฟอร์อื่นๆ , ผู้ผลิต IDM และบรรจุภัณฑ์และการทดสอบ OEM และผู้ผลิตรายใหญ่อื่นๆ ได้อุทิศตนเพื่อการพัฒนาเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

ตามทิศทางการปรับปรุงสถาปัตยกรรมบรรจุภัณฑ์ 2.5d/3d IC สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 2 ประเภทตามราคาและการปรับปรุงประสิทธิภาพ

1. ขั้นแรก หลังจากสร้างคลัสเตอร์ของหน่วยความจำและโปรเซสเซอร์ และใช้โซลูชัน 3D stacking เราพยายามแก้ปัญหาที่ชิปโปรเซสเซอร์ (เช่น CPU, GPU, ASIC และ SOC) กระจัดกระจายไปทุกที่และไม่สามารถรวมประสิทธิภาพการทำงานได้ . นอกจากนี้ หน่วยความจำ HBM ยังถูกรวมกลุ่มเข้าด้วยกัน และรวมความสามารถในการจัดเก็บข้อมูลและการรับส่งข้อมูลของกันและกัน สุดท้าย คลัสเตอร์หน่วยความจำและโปรเซสเซอร์จะซ้อนกันขึ้นและลงใน 3D เพื่อสร้างสถาปัตยกรรมการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลโดยรวมอย่างมีประสิทธิภาพ

2. ของเหลวป้องกันการกัดกร่อนถูกฉีดเข้าไปในชิปโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำเพื่อสร้างโซลูชันระบายความร้อนด้วยของเหลว พยายามปรับปรุงการนำความร้อนของพลังงานความร้อนผ่านการขนส่งของเหลว เพื่อเพิ่มความเร็วในการกระจายความร้อนและประสิทธิภาพการทำงาน

ปัจจุบัน สถาปัตยกรรมบรรจุภัณฑ์และกลไกการกระจายความร้อนไม่เหมาะ และนี่จะกลายเป็นดัชนีการปรับปรุงที่สำคัญในการปรับปรุงพลังการประมวลผลของชิปในอนาคต