深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安)

SiP及半导体封测展|MCM(多芯片模块)与Chiplet封装技术的区别

 

随着集成电路技术的不断进步,为了满足性能、功耗和成本的需求,芯片设计领域也持续创新。其中,MCM (多芯片模块) 和 Chiplet 封装技术是近年来备受关注的两种设计方法。虽然这两者都属于高级封装技术,但它们之间存在显著的差异。今天就由SiP及半导体封测展小编为你解读更多行业新趋势。

 

1. 定义

 

MCM(多芯片模块):

 

MCM 是一种技术,它将多个独立制造的芯片集成在同一个封装内。这些芯片可以是处理器、内存、模拟电路或其他功能模块。它们通过一个或多个互连技术(如金线、TAB(热压带)或C4(焊球连接))与基板连接。

 

Chiplet封装技术:

 

Chiplet 技术则是将一个大的、完整的芯片分解为多个小的、功能特定的模块,这些模块称为 Chiplet。这些 Chiplet 在生产过程中进行验证,并通过高速互连技术连接在一起,形成一个完整的芯片系统。

 

2. 技术发展背景

 

MCM:

 

在先进工艺技术面临挑战,单块芯片的设计和制造变得更加复杂和昂贵的背景下,MCM成为一种合理选择。通过在一个封装内组合多个芯片,MCM可以在不牺牲性能的前提下降低制造复杂性。

 

Chiplet:

 

随着先进工艺的进步,芯片间的互连延迟和功耗逐渐成为性能瓶颈。Chiplet 设计是为了解决这个问题,它使用短距离的高带宽、低延迟的互连技术,如EMIB (嵌入式多互连桥接) 或 Foveros 3D 堆叠技术,将各种功能模块连接在一起。

 

3. 设计与制造差异

 

MCM:

 

MCM通常将在不同时间、甚至在不同的制造设备上生产的芯片组合在一起。这些芯片可能基于不同的工艺技术,具有不同的性能和功耗特性。

 

Chiplet:

 

相对而言,Chiplet 技术更注重标准化。尽管 Chiplet 可能基于不同的工艺技术制造,但它们设计时就预计要在同一个系统中使用,因此会有更严格的接口和性能标准。

 

4. 优势与挑战

 

MCM:

 

优势:可以快速集成不同功能的芯片,降低设计复杂性,提高生产效率。

 

挑战:由于芯片来自不同的设计和制造流程,可能存在互操作性和优化的问题。

 

Chiplet:

 

优势:模块化设计可以提高生产效率,降低生产成本,并允许灵活的设计和优化。

 

挑战:需要高度的标准化和高速互连技术,以及复杂的集成和验证流程。

 

5. 应用领域

 

MCM:

 

常见于高性能计算、数据中心、通信和其他大型集成电路设计。

 

Chiplet:

 

主要用于高性能处理器、图形处理器、AI加速器等领域,需要高带宽、低延迟和高性能的应用。

 

结论:

 

MCM 和 Chiplet 封装技术都为集成电路设计提供了新的可能性。它们为降低成本、提高生产效率和满足不断增长的性能需求提供了解决方案。然而,选择哪种技术取决于特定的应用需求、成本、性能和时间等多种因素。无论如何,这两种技术都预示着集成电路设计的未来趋势。

 

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文章来源:真空回流焊中科同志