英特尔3D封装新突破:18A与14A工艺携手,剑指AI与数据中心市场

   发布时间:2025-12-24 19:46 作者:钟景轩

科技领域近日迎来重大突破,英特尔在高性能计算(HPC)与人工智能(AI)数据中心领域,展示其在大规模芯片封装技术上的全新成果。这一技术能够突破传统光罩尺寸限制,构建出面积超过常规12倍的巨型芯片,为未来算力发展开辟新路径。

传统芯片制造受限于光罩极限,即光刻机单次曝光的最大面积。英特尔此次通过拼接技术,成功突破这一瓶颈,为制造更大规模的芯片提供了可能。为应对未来算力需求,英特尔设计了两种极具前瞻性的概念架构:一种集成4个计算模块与12个高带宽内存(HBM)位点;另一种则更为激进,集成了16个计算模块与24个HBM位点,展现出其在芯片设计上的强大实力。

这一封装方案采用精密的3D堆叠结构,底层基础晶圆(Base Die)采用Intel 18A-PT工艺制造。该工艺引入背面供电技术,将供电线路从正面转移至背面,有效提升了逻辑密度与电源稳定性。这一创新设计如同将房屋电线埋于地下,为地面房间(晶体管)腾出更多空间传输数据,从而优化芯片性能。

基础晶圆内集成了大量静态随机存取存储器(SRAM)缓存,其设计思路与“Clearwater Forest”处理器相似。后者采用18A工艺节点制造,三单元基片方案中集成了576 MB的L3缓存。由此可推测,Intel 18A-PT工艺将进一步优化并增加未来芯片中的SRAM数量,提升数据处理效率。

在基础晶圆之上,是主计算模块(Tile),采用Intel 14A或14A-E工艺制造,包含AI引擎或CPU核心。两者通过Foveros Direct 3D技术进行垂直互连,利用混合键合技术实现了极小间距的高速通信,确保数据在芯片内部高效传输。

为解决多芯片间的通信瓶颈,英特尔部署了下一代嵌入式多芯片互连桥接技术(EMIB-T)。该技术引入硅通孔(TSV),如同在芯片之间修建了一座“高速立体高架桥”,不仅支持水平连接,还能通过硅通孔进行垂直连接,大幅提升了带宽并支持更大规模的模块集成。

在存储方面,这一封装方案展现出极高的兼容性,支持HBM3、HBM4乃至未来的HBM5标准。顶层芯片设计可容纳多达24个HBM位点,或集成48个低功耗双倍数据速率5x(LPDDR5x)控制器。这种极高的内存密度,将为处理大规模AI模型和数据中心工作负载提供关键支撑,满足未来数据爆炸式增长的需求。

此次技术展示不仅是英特尔工程能力的体现,更是其代工服务(Intel Foundry)争取外部客户的重要信号。虽然18A节点主要用于英特尔自家产品,但14A节点被明确设计为面向第三方客户的开放工艺。英特尔正通过展示这一高度可扩展的封装生态系统,试图证明其在制造和封装领域的领先地位,以期在经历项目挫折后,凭借未来产品及代工订单重回行业巅峰。

 
 
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