英特爾宋繼強：異構計算的關鍵一環，先進封裝已經走向前臺

　　今日，英特爾中國研究院院長宋繼強受邀參加了國內知名IC媒體與非網主辦的《異構時代，叱咤“封”云》論壇直播活動，就“先進封裝”這一話題與中國電子學會(CIE)高級會員和IEEE會員李楊、創道投資合作人步日欣以及知名EDA公司Cadence技術總監王輝進行了深入探討。宋繼強在此次論壇上表示：“目前各類需求已經讓先進封裝走向前臺，先進封裝產業將實現騰飛。”

　　在疫情的推動下，智能應用場景呈井噴式爆發，同時隨著人工智能滲入到各個領域，5G也覆蓋到我們生活的方方面面，越來越多的設備接入到網絡，數據量爆發式增長，數據形式也多種多樣，因此對于算力增長又提出了新的要求。

　　宋繼強表示，目前要解決算力增長問題，除了繼續通過CMOS微縮來提高密度之外，能夠將不同制程和架構、不同指令集、不同功能的硬件進行組合的異構計算也已經成為解決算力瓶頸的重要方式。而要實現異構計算，先進封裝技術在其中扮演了關鍵角色，能夠快速達到芯片需要的功耗、體積、性能的要求，降低成本，同時也是目前技術能夠實現的解決方案。

　　封裝 “拐點” 已至

　　封裝技術的重要性正在逐漸凸顯。芯片封裝在電子供應鏈中看似不起眼，卻一直在發揮關鍵作用，作為處理器和主板之間的物理接口，封裝為芯片的電信號和電源提供了著陸區。在如今這個“以數據為中心”的時代下，封裝技術無疑將更加重要。在此次《異構時代，叱咤“封”云》的論壇上，現場的嘉賓也一致認為，通過先進封裝技術也能夠更好地提高芯片內集成密度，并且靈活度高、發展空間大。隨著對算力的更高需求和封裝技術的快速發展，封裝技術“拐點”已至。“各種各樣的需求已經把先進封裝推到前臺，”宋繼強表示。

　　為此，宋繼強舉了兩個例子。首先是芯片的小型化、輕薄化。隨著便攜式設備的興起，對于芯片的小型化要求也越來越高，需要把以前分散在板級的多個芯片、計算芯片、存儲芯片、IO芯片已經整合，而多維立體的先進封裝技術，如2.5D和3D技術能夠實現更小的體積和更小的功耗。英特爾就曾實現將至強處理器、獨立顯卡GPU和HBM通過先進封裝技術在板級實現了超級計算機的功能。

　　第二個例子是芯片的高密度和多架構融合。隨著全球智能化的快速推進，底層的數字基礎設施需要成倍甚至指數級的增長，計算的類型也是多種多樣的，涉及整個數據的傳輸、處理和存儲，包含CPU、GPU、ASIC和FPGA的XPU架構將逐漸成為主流，這也需要先進封裝技術的加持。

　　從國內的產業來看，先進封裝技術也有著充分的“地利”優勢。宋繼強表示，目前中國是公認的需求多，整個半導體的產業鏈都在這兒，在中國也能夠快速地把多種技術運用起來，也有很多細分的產業可以分別測試不同的封裝類型。另外，宋繼強也認為目前不管是學術圈、產業圈，都非常認同異構集成是未來的趨勢，這是先進封裝的“人和”優勢。“先進封裝真正是具備‘天時’、‘地利’和‘人和’的技術，勢必會騰飛，”宋繼強表示。

　　英特爾引領先進封裝

　　提到“先進封裝”，英特爾在其中扮演了“領頭人”的角色。作為半導體巨頭，英特爾在幾年前就已經開始進行先進封裝技術的研究，并取得了矚目的成績。英特爾對于先進封裝的愿景是能夠在一個封裝內連接芯片和小芯片，并達到單晶片系統級芯片(SoC)的性能。

　　目前，英特爾已經具備了EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）2D封裝、Foveros 3D封裝技術，通過高密度的互連技術，實現高帶寬、低功耗，并實現相當有競爭力的I/O密度。英特爾還融合了2D和3D技術，推出了CO-EMIB技術，將更高的計算性能和能力連接起來，基本達到了單晶片的性能。英特爾的全新全方位互連技術（ODI）為封裝中小芯片之間的全方位互連通信提供了更大的靈活性。

　　在去年“架構日”上推出的Hybrid Bonding（混合結合）技術為異構計算而生，能夠加速實現10微米及以下的凸點間距，提供更高的互連密度、帶寬和更低的功率，屬于業界領先水平。

　　技術門檻高，需要合力推進

　　先進封裝技術讓為產業帶來新的曙光，但宋繼強也表示，目前先進封裝技術就像幾年前的深度學習一樣，是一個很深的技術概念，大家對它的期望值很高，但是還需要幾年的探索期和磨合期。

　　談到先進封裝的技術難度，宋繼強表示由于要把不同的芯片通過平面或者是2.5D和3D的方式進行堆疊，線路之間需要進行連接，線寬還有線的密度帶來的干擾，以及堆疊后的散熱問題都是非常復雜并且具有挑戰的問題。以前傳統的封裝，芯片的前端和后端的設計可以分離，但是越先進的封裝，特別是到3D封裝，它和后端設計就要緊密地耦合起來，因此對于設計流程、人才的能力要求非常高，”宋繼強表示。

　　為此，對于發展先進封裝，宋繼強的建議是需要找到封裝領域內的專家和應用領域的專家，共同探索清楚需要用到什么級別的技術，這是關鍵。其次，也需要產業界共同的努力來推動先進封裝技術的規范制定。

　　據宋繼強介紹，目前英特爾已經參與到了開源項目CHIPS聯盟，提出了一些如AIB接口的標準，能夠讓更多產業界公司的芯片進行互連，推動產業規范的建立。

　　英特爾作為全球領先的半導體公司，一直在先進封裝領域引領產業發展。先進封裝時代已至，期待有更多產業合作伙伴加入先進封裝領域，共同推動這項重要技術“再創新高”。