
半导体工厂输送线上计算机芯片在生产和包装过程中的俯视图。工程实验室的处理器。工业环境中的先进微芯片。
英特尔Foundry如何利用Foveros叠加、EMIB硅桥和EMIB-T来扩展芯片组,绕过准星限制,驱动庞大的AI工作负载。
随着人工智能对前所未有的“脑力”需求,半导体行业正逐渐走出依赖单一庞大芯片的时代。先进封装是将多个专用芯片相互连接的核心工艺。这使得它们能够作为一个强大的单元运行,更快地处理未来庞大的工作量。
英特尔在美国及全球范围内从事先进芯片封装已有多年经验。这是为当今科技产品打造多芯片封装的最关键部分之一。
美国先进封装:英特尔新墨西哥设施
在英特尔位于新墨西哥州里奥兰乔的工厂内,先进的封装技术正在扩展“准星极限”——将封装规模扩大到目前行业标准的8倍,到2028年将超过12倍。
我们已经超越了单一大芯片的时代,而是芯片系统,几乎像“硅马赛克”,专用瓷砖相互连接成一个庞大的封装。
“早在1980年代,这个厂区是6英寸晶圆制造的领导者。如今,40多年过去了,局势已经发生了转变,这个网站已成为美国先进封装领域的领导者,“英特尔新墨西哥Fab 9先进封装设施经理Katie Prouty解释道。
为了满足人工智能的巨大需求,英特尔正在突破物理可能性的边界。英特尔Foundry正在通过Foveros堆栈和EMIB互联进行扩展。
“有些客户首先选择我们,要求先进的包装,”普劳蒂说。“当我们成功交付给这些客户时,他们将持续增长对英特尔作为代工厂的信任和信心。”
1980年,公司在新墨西哥州里奥兰乔只有25名员工,如今已自豪地发展到2700名员工和500家供应商,将关键的美国先进包装技术推向市场。
什么是英特尔Foundry的Foveros高级封装工艺?
英特尔新墨西哥Fab 9正在进行的一项先进封装工艺,专注于将更小的专用芯片瓦片(chiplet)连接到单一高性能系统中。一项名为Foveros的技术允许英特尔Foundry将这些芯片组连接到硅中介器上。最容易理解的是,这个中间体就像披萨边。
新墨西哥州Fab 9首席工程师Chris Seibert说:“在晶圆厂内部,芯片连接工具是英特尔Foveros先进封装流程的第一步。”“如果用食物比喻,这个工具会带来'披萨派皮'或硅片威化,而你想要的任何'披萨配料'或专用的切片片,我们都会送到机器的另一侧,然后把它们固定在'派皮'的顶部。”
然后它会被送到另一个工具,这个工具就像一个真正的烤箱,把这个系统烘烤在一起。晶圆拆除后,顶部的FOUPs(前开式统一舱体)轨道系统将晶圆带到另一台机器,环氧树脂填充这些芯片组的下方和周围,确保一切紧密压合。
最后,晶圆在另一工具中用水冷刀片切割成单个包装,以实现精度。“这个工艺的好处是,我们可以把来自不同设计或不同技术节点的多种芯片整合到一块晶圆上,”塞伯特说。
利用Foveros技术,单个芯片组作为一个强大的单元运行更快,同时处理大量工作负载。Foveros通过将耗电电路安装在更节能的工艺节点上,帮助笔记本电脑电池更长寿命。笔记本电脑可以变得更轻,边缘计算设备也能适应更小的空间而不牺牲性能。Foveros还允许在更小的空间内容纳更多功能,从工厂车间到办公桌。
什么是EMIB?英特尔Foundry的嵌入式多芯片互连桥技术
半导体先进封装工艺的一部分包括一种称为EMIB(嵌入式多芯片互连桥)的技术,该技术将专用芯片通过封装连接,基底中嵌入微小的硅桥。这种方法使不同芯片能够作为一个整体工作,既能满足AI所需的强大性能,又提高了效率并降低了制造成本。
其他晶圆厂可能使用昂贵的硅中介体作为芯片间的连接层,而英特尔晶圆厂只在需要的地方嵌入微型高速硅桥。这是一个数据捷径,大幅降低成本,将这片“硅芯片马赛克”变成人工智能强力工厂。
例如,当你有多个芯片相邻的复杂数据中心产品时,EMIB在基板中建立桥接,使它们能够在没有大型晶圆中介体的情况下相互通信。
什么是EMIB-T,它如何供电?
2026年最新的发展是EMIB-T,它通过该桥增加了通道,直接将功率输送到芯片,而非绕过芯片,从而提升了最新高带宽存储器(HBM)技术所需的功率效率和信号路由。
这不仅仅是速度;而是自由。只有英特尔Foundry能够将不同来源的芯片组直接混合匹配到行业最大的基板上。正是这种灵活性 ,我们能够支持下一代运行数据中心的人工智能引擎。