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3D堆栈 FPGA整合之路的最大助力
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 报导】   2012年07月31日 星期二

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3D IC技术在市场上酝酿已久,却迟迟停留在只闻楼梯响,不见人下来的阶段。然而,3D堆栈架构对于芯片间的异质性整合,其实扮演着十分重要的角色,特别是极力打造SoC芯片的半导体设计商们。而3D堆栈的芯片整合方式,将在FPGA上率先实现。

Xilinx在其7系列的高阶组件Virtex-7 H580T上,已经开始采用3D堆栈架构,这也是全球首款异质的3D FPGA芯片,主要技术基础是透过SSI(堆栈芯片互联),将 FPGA与收发器进行整合,这同时也是一种创新。Xilinx未来更多的FPGA产品,包括最新的ZYNQ平台,都会采用3D堆栈的方式来设计。

Avnet市场总监冯永昌指出,尽管一般人认为3D堆栈的方式会增加封装方面的成本,然而就良率的角度来看,同样面积的芯片上,有相同数量的逻辑闸,若采用单一块芯片,对比切割成更小的区块,透过立体堆栈方式制作的3D芯片,则采用3D堆栈的方式,将会有更高的良率。

主要的原因在于,芯片上逻辑闸的数量越多,芯片的良率相对将会较难提高。以同样面积的芯片来看,若将芯片切割成更小单位芯片,每单位的逻辑闸数目相对减少,更可以提高每个单位芯片的良率。将这些良率更高的芯片,透过3D堆栈的方式整合在一起,堆栈后逻辑闸的数量是一样的,也就是运算效能相同。但由于每单位芯片逻辑闸数目更少,生产过程良率高,无形中成本将会更为降低。

此外,采用3D堆栈,还有更多好处。透过平面的线路传输讯号,会花费更久的时间。如果采用垂直方式来传递讯号,速度将会更快。3D堆栈主要是让单位芯片面积更小化,再采用堆栈方式来提高逻辑闸密度。透过垂直的金属互联层传递讯号,等于面对面这样的迅速,这对于FPGA的处理效能将会大大的提升。

3D堆栈,无疑将成为FPGA未来征服市场的一大利器。特别是未来FPGA将朝向SoC方向发展,透过3D立体堆栈,让FPGA的整合之路将更为顺遂。

關鍵字: FPGA  Xilinx 
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