一位华为的资深科学家表示,华为和Altera将推出整合 FPGA 和有众多I/O介面的记忆体的2.5D矽基封装晶片,旨在突破通讯设备中的记忆体频宽的极限。这项技术虽然面临巨大的挑战,但该技术对于网路应用来说非常关键。
据说仅花了三个月时间就研发出来的新晶片,将大幅地减少板上空间并提升性能。“2.5D的矽中介层(interposer)看上去最适合于网路公司的应用,事实上,这是非常艰钜的任务,” 华为美国研发中心资深封装技术科学家Anwar A. Mohammed说。
一年前,赛灵思宣布了在2.5D矽基板上至今仍然是采用了多晶圆封装的最密集的FPGA晶片。当时赛灵思谈到网路公司对于该技术表示了很大的兴趣,计划将来把FPGA和记忆体整合到一起。
华为花了一年多时间,用了九种方法来评估,最终选择采用2.5 D矽基封装。除了Altera,华为还与Tezzaron、eSilicon和新加坡微电子学院来研究这个专案。
新的2.5 D的晶片将取代10至20个DDR 记忆体晶片和一个目前华为系统设备中用到的ASIC晶片,节省近18%的板上空间,每瓦频宽则增加了三倍。这款多I/O元件将支持128-bit通道,FPGA晶片将包括了华为的逻辑、PCI-e模组和至少三到3 Gbit/s的SerDes连结。
“我们的线卡大小是不变的,但你要放越来越多的功能进去,所以2.5 D晶片将是非常强大的工具,” Mohammed在一次演讲中表示,“当我们把更多的功能整合进去的时候,还会有更多潜在的成本缩减,即将在刚最初采用它时会贵很多。”
通讯公司现在依赖更快的SerDes来把资料传递到记忆体,但SerDes的增益比最新的处理技术来得相对要慢很多。“传统解决方案已经不再有效了,”Mohammed说。
华为及其夥伴在解决2.5 D晶片的可靠性方面还有很多很多的挑战。 矽基现在还非常地昂贵,低成本的玻璃和有机材料现在还未能实用。工程师找不到已知的好的晶圆、2.5 D的CAD工具,足够的可靠性资料,以及在测试、复用和热处理方面的战略。
除此之外,2.5D晶片的供应链还不成熟,缺少足够的候选方案。投资回报的计算也还很不清晰。
“还有很多的未知数,如果这项技术不能成功的话,它完全不令人惊讶。”Mohammed说,他们需要更多的预先的研究。“我们要共用思想,以保证技术能够成本。”
2.5D晶片的方法目前被看成是全3D堆叠和矽过孔技术的一种过渡。两周前分析师认为华为会减少采用FPGA的设计的说法导致了Altera的股价下跌。