قدرت محاسباتی عظیم مورد نیاز برای آموزش مدلهای مولد هوش مصنوعی متکی به خوشههای عظیم ۱۰۰۰۰۰ واحدی است که به ۱ میلیون XPU میرسد. این XPU ها به ادغام روزافزون پیچیده ای از قابلیت های محاسباتی، حافظه و I/O نیاز دارند تا ضمن کاهش مصرف انرژی و هزینه، به عملکرد لازم دست یابند. رویکردهای سنتی مانند قانون مور و مقیاسبندی فرآیند برای همگام شدن با این الزامات تلاش میکنند. بنابراین، ادغام پیشرفته سیستم در بسته (SiP) برای نسل بعدی XPU ها حیاتی شده است. در دهه گذشته، ادغام 2.5 بعدی، که شامل ادغام چندین ویفر تا 2500 میلیمتر مربع سیلیکون و تا 8 HBM روی یک رسانه است، برای توسعه XPU ارزشمند ثابت شده است. با این حال، با معرفی MBA های جدید و به طور فزاینده پیچیده، آموزش آنها برای اندازه، استحکام و هزینه بهتر نیاز به انباشته سیلیکون سه بعدی دارد. بنابراین، انتظار میرود ادغام 3.5 بعدی، که ترکیبی از انباشته سیلیکونی سه بعدی با بستهبندی 2.5 بعدی است، به فناوری انتخابی برای نسل بعدی XPUها در دهه آینده تبدیل شود.
پلت فرم XDSiP 3.5D Broadcom در مقایسه با رویکرد رو به رو (F2B) به پیشرفت های قابل توجهی در چگالی اتصال و بهره وری برق دست می یابد. این سیستم انباشته F2F ابتکاری به طور مستقیم لایه های فلزی قالب بالایی و پایینی را به هم متصل می کند و یک اتصال متراکم و قابل اعتماد با حداقل تداخل الکتریکی و استحکام مکانیکی استثنایی ایجاد می کند. پلتفرم 3.5 بعدی Broadcom شامل یک جریان طراحی IP اختصاصی برای اشکال زدایی کارآمد با ساخت پشته قالب سه بعدی برای اتصالات برق، ساعت و سیگنال است.
مزایای کلیدی Broadcom XDSiP 3.5D
- تراکم اتصال بهبود یافته: در مقایسه با فناوری F2B، به افزایش 7 برابری در تراکم سیگنال بین قالبهای انباشته دست مییابد.
- راندمان انرژی برتر: با استفاده از HCB سه بعدی به جای PHY های مسطح، کاهش 10 برابری مصرف انرژی را در رابط های قابل تنظیم فراهم می کند.
- تأخیر کم: تأخیر بین اجزای محاسباتی، حافظه، و ورودی/خروجی در پشته سه بعدی را کاهش می دهد.
- ضریب فرم فشرده: اندازههای درج و بسته کوچکتر را فعال میکند که منجر به صرفهجویی در هزینه و بهبود صفحه بسته میشود.
پرچمدار Broadcom F2F 3.5D XPU چهار دای محاسباتی، یک قالب ورودی/خروجی و شش ماژول HBM را ادغام میکند و از گرههای فرآیند پیشرفته TSMC و فناوریهای بستهبندی 2.5 بعدی CoWoS بهره میبرد. جریان طراحی و متدولوژی اتوماسیون Broadcom که بر اساس ابزارهای استاندارد صنعتی ساخته شده است، علیرغم پیچیدگی بسیار زیاد تراشه، موفقیت اولین پاس را تضمین کرد. 3.5D XDSiP عملکرد کامل و عملکرد استثنایی را در پشتههای IP حیاتی، از جمله SerDes با سرعت بالا، رابطهای حافظه HBM و اتصالات مستقیم نشان داده است. این دستاورد بر تخصص Broadcom در طراحی و آزمایش مدارهای مجتمع پیچیده 3D و 1.5D تاکید می کند.
“بسته بندی پیشرفته برای نسل بعدی خوشه های XPU حیاتی است زیرا ما به محدودیت های قانون مور می رسیم. در همکاری نزدیک با مشتریان خود، پلت فرم 3.5D XDSiP و همچنین فناوری و ابزارهای ارائه شده توسط شرکای TSMC و EDA را ایجاد کرده ایم.” فرانک گفت. Ostojek، معاون ارشد و مدیر کل، بخش محصولات ASIC، Broadcom. پلتفرم 3.5 بعدی Broadcom با مونتاژ عمودی اجزای تراشه، به طراحان تراشه اجازه میدهد تا فرآیندهای تولید مناسب را برای هر جزء به هم متصل کنند و در عین حال، میانافزار و اندازه بسته را کاهش دهند و در نتیجه بهبودهای قابلتوجهی در عملکرد، کارایی و هزینه ایجاد کنند.
دکتر کوین ژانگ، معاون ارشد توسعه تجارت و فروش جهانی و معاون اجرایی، گفت: «TSMC و Broadcom در چندین سال گذشته برای ترکیب پیشرفتهترین فرآیندهای منطقی TSMC و فناوریهای انباشته چیپهای سه بعدی با تخصص طراحی Broadcom همکاری نزدیکی داشتهاند. مدیر عملیات در شرکت تولید نیمه هادی تایوان. ما مشتاقانه منتظر تولید این پلتفرم هستیم تا نوآوری های هوش مصنوعی را آزاد کنیم و رشد آینده را امکان پذیر کنیم.
نائوکی شینجو، معاون ارشد و رئیس توسعه فناوری پیشرفته فوجیتسو، گفت: «فوجیتسو و برادکام از طریق همکاری بیش از یک دهه، چندین نسل از دستگاههای ASIC محاسباتی با کارایی بالا را با موفقیت وارد بازار کردند. آخرین پلتفرم 3.5 بعدی Broadcom، نسل بعدی پردازنده 2 نانومتری مبتنی بر ARM فوجیتسو، FUJITSU-MONAKA را قادر می سازد تا به عملکرد بالا، مصرف انرژی کم و هزینه کمتر دست یابد.
با بیش از پنج محصول 3.5 بعدی در حال توسعه، اکثر مشتریان مصرف کننده هوش مصنوعی Broadcom از فناوری پلت فرم 3.5D XDSiP استفاده کرده اند و محموله های تولیدی آن از فوریه 2026 آغاز می شود.
