英特爾秀“3D封裝肌肉”:18A與14A合體,劍指臺(tái)積電AI芯片霸權(quán)
關(guān)鍵詞: 英特爾 3D封裝 多芯粒封裝架構(gòu)
在人工智能與高性能計(jì)算(HPC)需求爆炸式增長(zhǎng)的當(dāng)下,芯片不再只是晶體管的堆砌,而是系統(tǒng)級(jí)集成的藝術(shù)。
近日,英特爾高調(diào)展示其最新多芯粒(Multi-chiplet)封裝架構(gòu),將Intel 18A與14A先進(jìn)制程工藝深度融合,構(gòu)建出面積超過(guò)傳統(tǒng)光罩極限的超大芯片。這一技術(shù)被廣泛視為英特爾向臺(tái)積電CoWoS封裝生態(tài)發(fā)起的正面挑戰(zhàn)。

此次展示的核心,在于英特爾對(duì)“超越光罩限制”的系統(tǒng)性突破。在半導(dǎo)體制造中,光罩極限(Reticle Limit)約為858mm2,是單次光刻所能覆蓋的最大面積。而英特爾通過(guò)Foveros Direct 3D堆疊與新一代EMIB-T互連技術(shù),成功將多個(gè)芯粒拼接成遠(yuǎn)超此限的巨型芯片。
其中在中階解決方案方面,可配備4個(gè)計(jì)算芯片與12個(gè)HBM。至于在旗艦解決方案方面,則是將規(guī)模擴(kuò)大到16個(gè)計(jì)算芯片與24個(gè)HBM ,并可配置多達(dá)48個(gè)LPDDR5X 控制器,為訓(xùn)練千億參數(shù)大模型提供前所未有的內(nèi)存帶寬與密度。
技術(shù)細(xì)節(jié)上,英特爾采用了“分層優(yōu)化”策略:底層基礎(chǔ)晶圓(Base Die)采用Intel 18A-PT工藝,首次引入背面供電技術(shù)(Backside Power Delivery),將供電線路移至晶圓背面,從而釋放正面空間用于信號(hào)傳輸,顯著提升邏輯密度與能效。該層還集成了海量SRAM緩存,延續(xù)了“Clearwater Forest”處理器的設(shè)計(jì)理念,為上層計(jì)算單元提供高速數(shù)據(jù)緩沖。
而頂層計(jì)算芯粒則采用面向外部客戶(hù)的Intel 14A或14A-E工藝,搭載CPU核心或?qū)S肁I引擎。兩者通過(guò)Foveros Direct實(shí)現(xiàn)微米級(jí)混合鍵合(Hybrid Bonding),垂直互連間距極小,通信延遲大幅降低。
更關(guān)鍵的是,新一代EMIB-T技術(shù)首次整合硅通孔(TSV),如同在芯片間修建“立體高架橋”,既支持水平擴(kuò)展,又實(shí)現(xiàn)垂直貫通,有效破解多芯粒通信瓶頸。
值得注意的是,英特爾此次不僅秀技術(shù),更在傳遞商業(yè)信號(hào)。盡管18A主要用于自研產(chǎn)品(如即將推出的Crescent Island AI GPU),但14A節(jié)點(diǎn)明確面向第三方客戶(hù)開(kāi)放。
在經(jīng)歷Ponte Vecchio良率困境與Falcon Shores項(xiàng)目取消的挫折后,英特爾正試圖以Jaguar Shores等新平臺(tái)重振代工業(yè)務(wù)。通過(guò)展示高度可擴(kuò)展、兼容HBM3至HBM5的封裝生態(tài),英特爾希望吸引AI芯片設(shè)計(jì)公司、云服務(wù)商等客戶(hù),打造區(qū)別于臺(tái)積電CoWoS的替代方案。
目前,臺(tái)積電CoWoS封裝已占據(jù)AI加速器市場(chǎng)主導(dǎo)地位,其9.5倍光罩尺寸方案搭配A16制程和HBM4E,成為英偉達(dá)等巨頭的首選。而英特爾宣稱(chēng)其方案可達(dá)12倍以上,并強(qiáng)調(diào)更高的互連靈活性與供應(yīng)鏈韌性,意在爭(zhēng)奪高端代工市場(chǎng)份額。
不過(guò),英特爾真正的考驗(yàn)在于:能否將工程能力轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定量產(chǎn)、高良率的商業(yè)產(chǎn)品,并贏得外部客戶(hù)信任。過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)表明,先進(jìn)封裝的復(fù)雜性極易導(dǎo)致成本飆升與交付延遲。
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