اختر تغليف 2.5D عندما تحتاج إلى وصلات جانبية واسعة بين الشرائح وHBM مع مسارات حرارية متاحة؛ اختر ثلاثي الأبعاد عندما تبرر الكثافة الرأسية وأصغر مساحة ممكنة تعقيد التكديس. السؤال الحقيقي ليس أيهما أفضل - بل ما هي المقايضات التي يمكن لنظامك تحملها، لأن الحدود الحرارية، والقدرة التصنيعية، وإدارة العائد غالبا ما تحدد قبل أن يفعل عرض النطاق الترددي.
النقاط الرئيسية:
- القوالب ذات الأبعاد 2.5D جنبا إلى جنب وتوصلها عبر مداخلات السيليكون، هياكل RDL، أو الجسور؛ تكديس ثلاثية الأبعاد يموت عموديا مع النتوءات الدقيقة أو الربط الهجين - لكن العديد من الأنظمة الحقيقية تجمع بين الاثنين.
- تكامل HBM هو أوضح حالة ل 2.5D: تحتاج المعالجات إلى واجهات واسعة لعدة مجموعات من الذاكرة، والحفاظ على القوالب عالية الطاقة جانبيا يجعل التبريد أكثر عملية.
- التكديس ثلاثي الأبعاد يركز الحرارة في حجم أصغر، والقوالب الداخلية تقع أبعد عن سطح التبريد - وهذا أكثر أهمية مما تعترف به معظم مناقشات العمارة في المراحل المبكرة.
- تصبح إدارة العائد أمرا حاسما في كلا النهجين مع زيادة عدد الشرائح الصغيرة؛ يقلل التفريغ قبل التكامل من خطر تجميع الأعطال المكلفة، لكن الوصول بعد اختبار الروابط في مكدسات ثلاثية الأبعاد يظل مشكلة صعبة.
- لا تكلف أي من النهجين أقل بشكل افتراضي - فالمداخلات الكبيرة من السيليكون مكلفة، لكن الربط ثلاثي الأبعاد، والتخفيف، والمحاذاة، والحلول الحرارية تضيف التكاليف بسرعة.
ما الذي يحدد التغليف 2.5D وثلاثي الأبعاد
يربط تغليف 2.5D عدة قوالب موضوعة جنبا إلى جنب باستخدام طبقة ربط عالية الكثافة تحتها. يستخدم التطبيق الأكثر شهرة جهاز التدخل السيليكوني: هيكل سيليكون سلبي مع توجيه معدني دقيق ينقل الإشارات بين القوالب المجاورة بكثافة أعلى بكثير مما تسمح به الركيزة العضوية التقليدية. تربط أجهزة التوصيل عبر السيليكون (TSVs) في جهاز التداخل طبقات التوجيه الخاصة بها بالركيزة الباقية أدناه.
لكن ليس كل حزمة 2.5D تستخدم مداخلة سيليكون كاملة. تستبدل مداخلات RDL (طبقة إعادة التوزيع) السيليكون بتوجيهات بوليمر ونحاس، مع استبدال بعض كثافة الربط مقابل تكلفة أقل وقدرة مساحة أكبر. توفر جسور السيليكون المحلية - شرائط صغيرة من التوجيه الكثيف المدمجة في ركيزة عضوية - اتصالات عالية الكثافة فقط عند الحاجة، متجنبة تكلفة جهاز تداخل كامل.
مسار إشارة نموذجي في تغليف 2.5D:
شريحة → الميكروبوب → الوسط/RDL/الجسر → الميكروبوب → القالب المجاور
التغليف ثلاثي الأبعاد يجمع القوالب النشطة عموديا. يمكن أن تستخدم الوصلات بين الطبقات المجاورة الميكروبتوبات (نتوءات اللحام ذات النغمة الدقيقة) أو الربط الهجين (الربط المباشر بين النحاس والنحاس والعزل الكهربائي بدون لحام). قد تقوم مركبات TSV بتوجيه الإشارات أو الطاقة أو التأريض عبر شريحة عندما يجب أن تمر الاتصالات عموديا عبر السيليكون، لكن TSV ليست مطلوبة في كل هيكل ثلاثي الأبعاد - بعض التصاميم ترتبط القوالب وجها لوجه وتوجه الاتصالات بشكل جانبي داخل كل شريحة قبل الوصول إلى الواجهة الرأسية.
هيكل ثلاثي الأبعاد مبسط:
نرد نشط علوي
الربط الدقيق (الميكروببات أو الربط الهجين)
النرد النشط المنخفض أو القالب الأساسي
ركيزة الحزمة
الفرق المحدد هندسي: 2.5D يتكامل القوالب جانبيا؛ 3D يدمجها عموديا. كل شيء آخر - نغمة الربط بين الناس، عرض النطاق الترددي، التكلفة، السلوك الحراري - يتبع ذلك.
مقايضات الأداء: عرض النطاق الترددي، الكمون، والقدرة
كلا المعماريين يخصران مسارات الاتصال من شريحة إلى قالب مقارنة بتوجيه الاتصالات عبر لوحة الدوائر بين حزم منفصلة. المسارات الأقصر تقلل من السعة الطفيلية، والمقاومة، والحث، مما يمكن أن يقلل من قدرة الإدخال/الإخراج ويحسن سلامة الإشارة.
يمكن لأجهزة التداخل 2.5D دعم واجهات واسعة جدا. قد يستخدم المعالج المتصل بأربعة مكدسات HBM واجهة بحجم 1024 بت أو أوسع لكل مكدس، حيث يمر كل اتصال بضعة مليمترات عبر المداخل بدلا من عدة سنتيمترات عبر الركيزة. لهذا السبب يعتمد تقريبا كل معالج رسومات ومسرع ذكاء اصطناعي يستخدم HBM على تكامل 2.5D.
يمكن للتكديس ثلاثي الأبعاد أن يوفر كثافة ترابط أعلى بوضع وسادات الربط على زاوية أدق وتوزيعها عبر منطقة القالب. تم إثبات درجات الربط الهجينة تحت 10 ميكرومتر في الإنتاج، مما يتيح آلاف الوصلات ضمن بصمة صغيرة في قالب واحد. تكون هذه الكثافة مفيدة عندما يحتاج القطعتان إلى اقتران محكم للغاية - مثل تكديس الذاكرة مباشرة على معالج أو تقسيم تصميم منطقي كبير إلى طبقتين متكاملتين بإحكام.
لكن عرض النطاق الترددي وحده لا يحدد أي معمارية تستخدم. يعتمد إجمالي عرض النطاق الترددي للنظام على عرض الواجهة، ومعدل الإشارة، وكفاءة البروتوكول، وما إذا كانت الطبقة الفيزيائية تدعم معدل البيانات المطلوب عند القدرة المستهدفة. يمكن لجهاز التداخل 2.5D الذي يوفر 1000 اتصال بسرعة معتدلة أن يوفر نفس عرض النطاق الترددي الذي يوفر المكدس ثلاثي الأبعاد 500 اتصال بمعدل ضعف المعدل - بافتراض أن كلا النظامين يستطيعان إغلاق التوقيت، وإدارة سلامة الإشارة، والبقاء ضمن حدود الطاقة.
من ملاحظتي، الفرق الحقيقي في التطبيق ليس في ذروة عرض النطاق الترددي بل في مقدار النطاق الترددي المطلوب أين. إذا كان للنظام واجهة واحدة مهيمنة (مثل المعالج إلى HBM)، عادة ما يفوز 2.5D. إذا احتاج النظام إلى العديد من الاتصالات القصيرة والمترابطة بشكل وثيق موزعة عبر شريحة (مثل التكامل العمودي من المنطق إلى المنطق)، يصبح الثلاثي الأبعاد أكثر جاذبية.
تتحسن كفاءة الطاقة مع الوصلات القصيرة، لكن إجمالي طاقة النظام تهيمن عليه القوالب نفسها، وليس الحزمة. رأيت حالات كانت الفرق تتوقع فيها أن يؤدي تكديس ثلاثي الأبعاد إلى تقليل الطاقة بشكل كبير، لكنهم اكتشفوا أنه رغم انخفاض طاقة الإدخال/الإخراج، فإن زيادة المقاومة الحرارية أجبرت ترددات تشغيل أقل، مما عوض جزئيا عن الكسب.
إدارة الحرارة: حيث يصبح التغليف ثلاثي الأبعاد صعبا
السلوك الحراري هو الفرق الأبرز بين التغليف 2.5D و3D، وغالبا ما يستهان به في تخطيط العمارة المبكر.
في تصميم 2.5D، عادة ما يكون لكل قالب مسار مباشر إلى موزع الحرارة أو محلول التبريد. يمكن وضع القوالب عالية القدرة لتقليل التفاعل الحراري، ولا تحتاج الحرارة إلى المرور عبر قالب نشط آخر قبل الوصول إلى واجهة التبريد. لا تزال النقاط الساخنة موجودة، ويمكن للقوالب المجاورة أن تتصل حراريا عبر المداخل أو الركيزة، لكن المشكلة الحرارية تبقى قابلة للإدارة مع التبريد التقليدي.
التكديس ثلاثي الأبعاد يغير المشكلة. يجب أن تمر الحرارة الناتجة في القالب السفلي عبر طبقات الارتباط، وهياكل الترابط، وأحيانا القالب العلوي نفسه قبل أن يصل إلى موزع الحرارة. القوالب المكدسة تركز أيضا كثافة الطاقة في حجم أصغر. إذا استهلك كلا القالب طاقة كبيرة، يمكن أن يخلق المكدس عنق زجاجة حراري يحد من تردد التشغيل أو يتطلب تبريدا أكثر عدوانية من بقية النظام.
هذا ليس قلقا نظريا. في المشاريع التي قمنا فيها بتقييم التكديس ثلاثي الأبعاد لمنطق الطاقة العالية، أظهرت المحاكاة الحرارية ارتفاع درجات حرارة الوصلات بمقدار 15-25 درجة مئوية فوق ما يعادل 2.5D تحت نفس حل التبريد، مما أجبر إما على تصميم حراري أكثر تكلفة أو أداء أقل.
أحد الطرق هو تكديس الشريحة بشكل غير متماثل: وضع شريحة عالية القدرة بجانب شريحة منخفضة القدرة (مثل الذاكرة أو منطق الإدخال/الإخراج) حتى لا يتركز المكدس الحرارة. طريقة أخرى هي استخدام هياكل توصيل الطاقة الخلفية أو هياكل التبريد عبر السيليكون، لكن كلاهما يضيف تكلفة وتعقيدا.
غالبا ما تحدد الحدود الحرارية ما إذا كان التكديس ثلاثي الأبعاد ممكنا قبل أن يدخل عرض النطاق الترددي أو التكلفة في النقاش.
التصنيع، الإنتاج، والمعروفة بالخير تموت
تصنيع مداخلات 2.5D مكلف. تحتاج أجهزة التداخل السيليكون الكبيرة إلى مصانع مخصصة، ويمكن أن تجعل العيوب في جهاز التداخل الحزمة بأكملها غير قابلة للاستخدام. تداخل RDL يقلل التكلفة لكنه يضحي بكثافة التوصيلات. توفر جسور السيليكون - وهي قطع صغيرة ومحلية من التوجيه الكثيف المدمجة في ركيزة عضوية - حلا وسطا من خلال تحديد مساحة السيليكون في المناطق التي تحتاجها.
تضيف التغليف ثلاثي الأبعاد عمليات تكامل عمودي: تخفيف القوالب (غالبا إلى 50 ميكرومتر أو أقل)، المحاذاة الدقيقة (تحت الميكرون في بعض الحالات)، والارتباط. يتطلب الربط الهجين أسطحا نظيفة ومسطحة للغاية وتحكم دقيق في درجة الحرارة. التكديس القائم على الميكروبوب أكثر تسامحا لكنه لا يزال يتطلب تحكما صارما في العملية.
العائد هو مشكلة مضاعفة. إذا دمجت أربع قوالب لكل منها بنسبة إنتاج 95٪، فإن عائد الحزمة المجمع بدون فحص القوالب المعروفة (KGD) يكون تقريبا 0.95^4 ≈ 81٪. مع زيادة عدد الشرائح أو ارتفاع تكلفة النرد، يصبح الاختبار قبل أن يصبح التكامل ضروريا.
القالب المعروف بأنه جيد هو قالب يختبر على مستوى الرقاقة (أو بعد التفريغ) ويتأكد من أنه يفي بالمواصفات الكهربائية قبل تجميعه في العبوة. يحسن فحص KGD إنتاج الطرد على مستوى الحزمة، لكنه ليس مجانيا: فهو يتطلب الوصول إلى المجسات، ووقت الاختبار، والمعالجة، وبنية تحتية للتخزين.
التكديس ثلاثي الأبعاد يعقد الاختبار أكثر. بمجرد ربط القوالب، قد تصبح الواجهات الداخلية غير قابلة للوصول. الاختبار قبل الربط يكتشف معظم العيوب، لكن الفشل بعد الربط - الناتج عن عيوب الربط أو مشاكل الربط أو التفاعلات بين القوالب - لا يزال يحدث. تصبح الاختبار الذاتي المدمج (BIST)، وسلاسل المسح، وآليات الوصول للاختبار أكثر أهمية مع زيادة كثافة التكامل.
من منظور إدارة الإنتاج، لا 2.5D ولا 3D أسوأ بطبيعته. يتصاعد التحدي مع عدد الشرائح، وتعقيد الواجهة، ونضج العملية، وليس مع فئة التغليف.
التكلفة: لماذا لا أحد من النهجين رخيص
التغليف المتقدم مكلف، وهيكل التكلفة يعتمد على التنفيذ المحدد.
تكاليف التغليف 2.5D مدفوعة ب:
- تصنيع الداخل (يمكن أن تكلف أجهزة التداخل السيليكونية للحزم الكبيرة عالية الأداء مئات الدولارات)
- تكوين الميكروبوب وتركيب القالب
- تعقيد الركيزة والتجميع
- الاختبار وفقدان العائد
تكاليف التغليف ثلاثي الأبعاد مدفوعة ب:
- تخفيف القوالب والتعامل معها
- الربط ذو النغمة الدقيقة (أدوات الربط الهجينة والتحكم في العمليات)
- تشكيل TSV (إذا لزم الأمر)
- الإدارة الحرارية (موزعات حرارة أغلى، غرف بخار، أو تبريد سائل)
- الاختبار وفقدان العائد
بالنسبة لمسرع ذكاء اصطناعي عالي الحجم مع أربع مجموعات HBM، قد يضيف مداخل سيليكون كبير من 50 إلى 150 دولارا إلى تكلفة الحزمة، لكن النظام يعمل لأن المداخل يتيح عرض النطاق الترددي وسعة الذاكرة التي يحتاجها المنتج. بالنسبة لشريحة صوت محمولة مدمجة، قد يكلف المكدس ثلاثي الأبعاد الأصغر أقل من توزيع نفس الوظائف على حزمة 2.5D أكبر.
السؤال الاقتصادي ليس "أي تغليف أرخص" بل "أي تغليف يوفر الأداء المطلوب بأقل تكلفة إجمالية للنظام، بما في ذلك التبريد، ومساحة اللوح، والإنتاج."
التطبيقات الواقعية: HBM، الشرائح، والتكامل الهجين
ذاكرة HBM (الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي) هي أوضح مثال على التغليف المدمج بين 2.5D و3D. جهاز HBM هو مكدس رأسي من قوالب DRAM متصلة ب TSVs - وهذا هو التكامل ثلاثي الأبعاد داخل الذاكرة نفسها. على مستوى الحزمة، توضع مكدسات HBM بجانب المعالج وتتصل عبر جهاز تداخل 2.5D. لذا تستخدم حزمة واحدة تكديس ثلاثي الأبعاد داخل الذاكرة وتكامل 2.5D على مستوى النظام.
تهيمن هذه البنية على مسرعات الذكاء الاصطناعي ووحدات معالجة الرسومات عالية الأداء لأن:
- تحتاج المعالجات إلى واجهات واسعة ومتوازية لعدة مجموعات ذاكرة (قد تتصل وحدة معالجة رسومات واحدة ب 4-8 مكدسات HBM).
- الحفاظ على المعالج والذاكرة بشكل جانبي يوفر إدارة حرارية أفضل من تكديس منطق الطاقة عالية الطاقة والذاكرة بشكل عمودي.
- يمكن للمداخل توجيه آلاف الاتصالات بكثافة عالية دون الحاجة إلى دمج عمودي للنظام بأكمله.
تعتمد المعالجات المعتمدة على الشرائح أيضا على تغليف متقدم. بدلا من تصنيع شريحة واحدة كبيرة أحادية البنية، يتم تقسيم التصميم إلى كتل حوسبة، إدخال/إخراج، وحدة تحكم الذاكرة، وكتل وظيفية أخرى، كل منها يصنع بشكل منفصل ويعاد توصيله في الحزمة. يربط تكامل 2.5D هذه الشرائح بشكل جانبي، بينما قد يستخدم التكديس ثلاثي الأبعاد بشكل انتقائي للذاكرة المخزنة أو طبقات المنطق المترابطة بإحكام.
تستخدم أنظمة الشبكات والإدخال/الإخراج عالية السرعة تغليفا متقدما لدمج SerDes ومنطق التبديل وPHYs مع الاقتران القوي وسلامة الإشارة المطلوبة لخطوط 100G+.
يمكن للأنظمة المدمجة والمتنقلة الاستفادة من التكامل ثلاثي الأبعاد عندما تكون مساحة اللوحة محدودة والمكونات التي يتم تكديسها ليست كلها قوالب عالية الطاقة. تكديس الذاكرة على معالج منخفض الطاقة، أو دمج قوالب التردد الراديوي وقاعدة النطاق بشكل عمودي، يمكن أن يقلل من البصمة دون التسبب في مشاكل حرارية.
متى تستخدم تغليف 2.5D
استخدم تغليف 2.5D عندما:
- يشمل النظام ذاكرة HBM أو ذاكرة أخرى عالية النطاق تحتاج إلى واجهات واسعة لمعالج أو أكثر.
- تحتاج عدة شرائح للتواصل بعرض نطاق ترددي عالي، لكن تكديسها عموديا سيخلق مشاكل حرارية.
- القوالب كبيرة، وترتيبها جانبيا لا يخلق حجم عبوة غير مقبول.
- الإدارة الحرارية أولوية، وكل شريحة عالية الطاقة تحتاج إلى مسار مباشر إلى محلول التبريد.
- عمليات التصنيع للمداخلات، هياكل RDL، أو الجسور متاحة وناضجة.
2.5D هو الخيار الافتراضي لمعظم مسرعات الذكاء الاصطناعي المعتمدة على HBM ووحدات معالجة الرسوميات لأنه يحل مشاكل عرض النطاق الترددي والحرارة في نفس الوقت.
متى تستخدم التغليف ثلاثي الأبعاد
استخدم التغليف ثلاثي الأبعاد عندما:
- يتطلب النظام كثافة اتصال عالية جدا بين قالبين متقاربين (مثل التكامل المنطقي مع المنطق أو تكديس الذاكرة المؤقتة).
- حجم الحزمة محدود بشدة، ويوفر التكامل الرأسي تقليلا ضروريا للحجم.
- القوالب المكدسة لها ملفات طاقة غير متماثلة (مثل معالج عالي الطاقة مع ذاكرة أو منطق منخفض الطاقة)، مما يقلل من المخاوف الحرارية.
- يمكن للتطبيق تبرير التكلفة الإضافية والتعقيد الناتج عن تخفيف القالب، والربط الدقيق النحوي، والإدارة الحرارية الأكثر عدوانية.
تعمل التعبئة ثلاثية الأبعاد بشكل أفضل عندما يوفر التكامل الرأسي فائدة واضحة وضرورية - سواء في الكثافة أو الأداء أو البصمة - لا يمكن تحقيقها من خلال التكامل الجانبي.
تغليف هجين: يجمع بين 2.5D و3D
تجمع الحزم الحديثة بشكل متزايد بين التكامل الجانبي والعمودي. قد يستخدم النظام تكديس ثلاثي الأبعاد لقوالب منطقية مترابطة بشكل محكم أثناء توصيل تلك المكدسات إلى HBM وشرائح الإدخال/الإخراج ومكونات أخرى باستخدام توجيه التداخل 2.5D.
يستخدم هذا النهج طريقة التكامل الصحيحة لكل واجهة. التوصيلات المنطقية التي تستفيد من كثافة عالية جدا وكمون قصير تستخدم الروابط الرأسية. تستخدم واجهات المعالج إلى HBM التي تحتاج إلى اتصالات واسعة ومتوازية توجيه التدخل الجانبي. تبقى شرائح الإدخال/الإخراج التي تتطلب وضعا وتوجيه إشارة مختلفين على نفس المستوى الجانبي.
لذلك، فإن سؤال البنية يتحول من "2.5D أو 3D" إلى "أي أجزاء النظام يجب أن تستخدم التكامل الجانبي، وأيها يجب أن تستخدم التكامل الرأسي."
كيف تختار بين تغليف 2.5D و3D
ابدأ بمتطلبات عرض النطاق الترددي وزمن الاستقامة. تحديد أي الواجهات تحمل أكبر عدد من البيانات وأي الاتصالات تحتاج إلى أقصر المسارات. قم برسم خريطة لكل شريحة ومتطلباتها في الاتصال قبل اختيار بنية التكامل.
قيم القيود الحرارية مبكرا. إذا كان النظام يتضمن عدة قوالب عالية الطاقة، قم بنمذجة السلوك الحراري قبل الالتزام بالتكديس ثلاثي الأبعاد. غالبا ما تستبعد الحدود الحرارية خيار ثلاثي الأبعاد قبل أن تصبح التكلفة أو العائد عاملا مؤثرا.
تحقق من حدود مساحة العبوة وبصمة القدم. إذا كانت القوالب المطلوبة تناسب بشكل مريح في تخطيط جانبي وكانت مساحة اللوحة متاحة، فإن 2.5D يتجنب تعقيد التكديس غير الضروري. إذا كانت البصمة محدودة بشدة، فقد توفر الأبعاد ثلاثية الأبعاد ميزة ضرورية.
تقييم قدرة التصنيع. تحديد العمليات المتاحة والناضجة: حجم المداخل، كثافة RDL، تقنية الجسر، زاوية الربط، قدرة TSV، حدود سمك القالب. ليس كل خيارات التغليف متاحة في كل مسبك أو OSAT.
خطط للعائد والاختبار. حدد متى سيتم اختبار القوالب الفردية وكيف سيتم اكتشاف الإخفاقات. يصبح فحص القوالب المعروفة أمرا بالغ الأهمية مع زيادة عدد الشرائح وتكلفة النرد. بالنسبة للمكدسات ثلاثية الأبعاد، حدد ما إذا كان الوصول بعد اختبار السندات كافيا أم أن هياكل الاختبار المدمجة مطلوبة.
قارن إجمالي تكلفة النظام. يشمل تكلفة القالب، والتغليف، والتجميع، والاختبار، والخسارة المتوقعة في الإنتاجية، والمحلول الحراري، وفائدة الأداء أو الكثافة المقدمة. تكلفة التغليف الأعلى مبررة عندما تتيح أداء أفضل على مستوى النظام، أو كفاءة استهلاك الطاقة، أو تكامل.
القرار ليس ثنائيا. العديد من الأنظمة تستخدم دمج 2.5D و3D في أجزاء مختلفة من نفس الحزمة.
الخاتمة
تظل تغليف 2.5D الخيار العملي لمعظم أنظمة الصواريخ الضخمة لأنه يوفر عرض نطاق جانبي عالي مع تصميم حراري يمكن التحكم فيه. تصبح التغليف ثلاثي الأبعاد الخيار الأفضل عندما تبرر الكثافة الرأسية وتقليل البصمة التعقيد الإضافي، أو عندما تستفيد القوالب المحددة من اقتران عمودي محكم للغاية. لا يوجد أي منهما أفضل بشكل عالمي - فالخيار الصحيح يعتمد على عرض النطاق الترددي، والطاقة، والحدود الحرارية، ومساحة العبوة، وقدرة التصنيع، والإنتاجية، والتكلفة. مع استمرار زيادة كثافة التكامل، أصبحت الحزم الهجينة التي تجمع بين طرق 2.5D و3D أكثر شيوعا، مما يسمح لكل واجهة باستخدام البنية الأنسب.
الأسئلة الشائعة [الأسئلة الشائعة]
**سؤال1. ما هو الفرق الهيكلي الرئيسي بين التغليف 2.5D و3D؟
تدرج التغليف 2.5D جنبا إلى جنب ويربطها عبر جهاز تداخل أو هيكل RDL أو جسر. تكديس التغليف ثلاثي الأبعاد يتحول عموديا ويربطها بميكروبتوبات أو ربط هجين.
**سؤال 2. هل تستخدم كل حزمة 2.5D مداخلة سيليكونية؟
لا. بعض حزم 2.5D تستخدم أجهزة تداخل RDL، والتي تستبدل السيليكون بنظام بوليمر وتوجيه نحاسي. وأخرى تستخدم جسور السيليكون - وهي شرائط صغيرة مدمجة من التوجيه الكثيف - بدلا من جهاز تداخل كامل.
**سؤال 3. هل تتطلب كل حزمة ثلاثية الأبعاد ملفات TSV؟
لا. تستخدم TSV عندما يجب أن تمر الاتصالات عموديا عبر السيليكون، لكن ليس كل حزمة ثلاثية الأبعاد تحتاجها. تستخدم بعض التصاميم الربط وجها لوجه وتوجيه الاتصالات جانبيا داخل كل شريحة قبل الوصول إلى الواجهة الرأسية.
**س4. لماذا يكون التحكم الحراري أصعب في التغليف ثلاثي الأبعاد؟
تكديس القوالب النشطة عموديا يركز الحرارة في حجم أصغر. القوالب الداخلية أبعد عن سطح التبريد، ويجب أن تمر الحرارة عبر طبقات الربط وأحيانا قوالب نشطة أخرى قبل الوصول إلى موزع الحرارة، مما يزيد من مقاومة الحرارة.
**سؤال 5. هل يعتبر HBM تغليف ثنائي الأبعاد أم ثلاثي الأبعاد؟
HBM ثلاثي الأبعاد داخليا - حيث يتم تكديس قوالب الذاكرة عموديا مع TSVs. على مستوى النظام، توضع مكدسات HBM بجانب المعالجات وتتصل عبر توجيه التداخل 2.5D. حزمة واحدة تجمع بين كلا الطريقتين في التكامل.
**س6. أي طريقة تغليف أفضل للحوسبة عالية الأداء؟
ولا أحد منهما أفضل بشكل عام. عادة ما يفضل 2.5D للأنظمة المعتمدة على HBM لأنه يوفر واجهات ذاكرة واسعة مع إدارة حرارية أفضل. تكون تقنية ثلاثية الأبعاد مفيدة عندما تبرر كثافة الربط العالية جدا أو انخفاض المساحة تعقيد الحرارة والتصنيع الإضافي. تستخدم العديد من الأنظمة المتقدمة الآن كلا النظامين.
