英特爾也要彎道超車？混搭晶元設計或將成為對抗AMD的最大利器

09-15

來自專欄 DeepTech深科技42 人贊了文章

做為半導體科技產業界的領導巨頭，英特爾在過去幾年間所面臨的市場環境越來越嚴苛，除了在 AI 計算領域方面持續被 NVIDIA 所壓制，傳統 CPU 市場更被 AMD 的鹹魚翻身打到不知所措，產品布局也跟著大變。

例如，英特爾開始改變其傳統擠牙膏作法，轉而與 AMD 比拼核心數，然而 AMD 在整體製造成本上具有優勢，使得英特爾不得不尋思他途，避免整體產品布局走進死胡同。

在今年的 HotCHIP 大會上，英特爾在封裝技術上提出了全新的概念，那就是可以無視材料、工藝差別，將多種不同晶元架構堆疊在同一封裝之中。就好比樂高積木一樣，可以在極低成本的前提之下，打造出整合不同的功能區塊晶元的系統晶元 (SoC)。

圖｜EMIB 封裝技術可以用優於傳統立體封裝技術的成本控制和設計彈性，為英特爾帶來更具競爭優勢的晶元設計與製造能力。（圖源：英特爾）

英特爾計劃將多個不同功能的小晶元，通過 EMIB 互連設計來連接，概念上類似過去平面晶元 IP 庫，以實體晶元庫的概念來形成未來設計與製造晶元的基礎。而這些不同功能的晶元庫包含了存儲器子系統、通信、CPU 和 GPU 等部件，被預先打造為可通過互連的通用介面，來達成晶元中的異構整合與 IP 重用策略中所定義的單一封裝，在接近純粹的單晶元性能的前提下，大幅降低製造成本。

EMIB 首先在 2014 年曝光，當初英特爾將之形容為功能媲美 2.5D 堆疊技術，但成本遠低於傳統 2.5D 甚至 3D 封裝的技術，原因在於它是通過一部份的硅中介層來連接任何尺寸的裸晶元，不需要鑽孔，也不需要為了堆疊而改變基本設計，曠日廢時。最早使用此技術的是被收購前的 Altera，其用來連結 FPGA 架構與 DRAM 以及收發器等晶元結構。

EMIB 起源於美國國防高級研究計劃局 (DARPA) 的「CHIPS」(Common Heterogeneous Integration and Intellectual Property Reuse Strategies) 專案，該專案期望能通過定義與測試開放晶元界面 (open chip interfaces)，來降低未來多功能晶元的設計難度與成本。

傳統如 CoWoS 的 2.5D 封裝技術雖然也可以達到類似目的，但成本太高，這對於使用相關晶元，對成本錙銖必較的消費類電子產品而言，並不是個完美方案。

圖｜英特爾 Kaby-Lake G 是全球手個使用 EMIB 封裝技術的消費類晶元。（圖源：英特爾）

EMIB 封裝技術可以說是英特爾要來拿反擊對手的最大武器，不論是伺服器或消費端晶元，只要遵循其設計準則的小區塊晶元，就能夠快速的整合設計出具備更多功能特性的系統晶元。雖然英特爾的晶元代工事業至今八字還沒一撇，但通過此技術，可以在單一晶元上置入不同工藝與材料構成的小晶元，將可有效強化晶元設計定製能力，並縮短晶元的開發與製造時程，同時還能降低晶元製造難度以及成本，堪稱是英特爾手上的終極武器。