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AMD公司CTO談7納米工藝晶片堆棧技術

amd公司首席技術官表示,amd是衆多晶片設計廠商中比較早獲得7nm工藝技術之一的公司。同時,他亦呼籲提供晶圓級扇出型封裝速度,并在eda軟體中實作更為廣泛地使用并行性。

AMD公司CTO談7納米工藝晶片堆棧技術

 papermaster曾在ibm公司工作26年,并分别在思科與蘋果公司的晶片管理小組擁有短暫的工作經曆。在此之後,他在amd公司度過了6年時光。

在接受采訪時,mark papermaster表示為了能夠加速完成7納米制程更新,“我們不得不在代工廠與設計團隊中投入雙倍的努力……據我所知,這是幾代産品中最難完成的提升,”甚至可能需要從銅線互連層面進行重新設計。

他同時補充稱,該款7納米節點需要新的“cad工具并改變裝置建構乃至半導體連接配接的方式——簡而言之,要完成7納米晶片堆棧,需要對實作方案與工具以及過程中所需的全部it支援作出調整。”

amd公司的zen 2與zen 3 x86處理器将采用7納米工藝進行制造。papermaster 表示,“這是一個長節點,相當于28納米……這一長節點的存在能夠讓設計團隊專注于微架構與系統解決方案”,而不是為下一制程重新設計标準子產品。

amd目前正在銷售的cpu與gpu産品正是該公司将雙圖樣光刻技術與finfet半導體相結合以實作的14/16納米節點的首批設計成果之一。

papermaster表示,由于這項工作, “我們不得不加深與代工廠以及eda行業的合作關系。在7納米晶片堆棧的實作過程中,amd公司必須與代工廠以及eda行業建立起更進一步的合作關系——這主要是因為我們在某些關鍵層中采用四重圖樣光刻技術,是以需要與設計團隊進行更為全面溝通。”

papermaster預計,代工廠将在2019年開始采用極紫外(簡稱euv)光刻技術,以此減少對四重圖樣光刻技術的需求。與此同時,papermaster 表示euv“可能會大幅度降低晶片總面積,進而降低成本并縮短新型方案的設計周期時間。”

papermaster進一步補充稱,“各家代工廠将以不同速度引進euv……當然,我期望他們能夠盡快完成euv的引入。”

截至目前,amd公司仍在配合其前晶圓代工部門globalfoundries以生産各類x86 cpu與amd圖形處理器内必需的tsmc。“各家公司都在積極研發7納米晶片堆棧,這在行業裡亦産生了積極的導向。另外,各廠商在此領域中與英特爾之間的差距已有所縮小——意味着業内人士曾預測的這一不可思議的轉折點已經逐漸變成現實。”

目前,amd與其競争對手英偉達公司推出的高端圖形處理器已經開始為大部分客戶提供2.5-d晶片組。此項技術能夠利用高速晶片插入器實作處理器與存儲器堆棧的直接對接,但成本仍然相當高昂。

與此同時,蘋果及其它廠商則開始将移動應用處理器同晶圓級扇出封裝記憶體儲器進行合并。papermaster預計,所謂2.1-d技術目前還無法适應更為強大的桌面與伺服器處理器場景,但有望在未來兩到三年之内提供具備可行性的版本。

他指出,“這裡我們呼籲整個業界通過積極開發進一步降低晶圓級扇出型及其它類似技術的實作成本。雖然目前已經存在理想的示範方案,但其應用範圍還不夠普遍,數量水準也不夠理想,我們還未能實作與預期相符的成本水準。”

amkor、shinko eletric以及其它專業封裝企業與代工廠皆已經擁有采用2.1-d技術的具體方案。英特爾公司目前正在利用所謂emib專有技術實作伺服器處理器與fpga之間的對接。與此同時,各大asic制造商也在加緊利用2.5d堆棧以提升産能并降低相關成本。

他解釋稱,此項技術正是“後摩爾定律時代的關鍵,我們需要在每個節點上實作新的密度優勢,同時通過提升節點成熟度的方式實作成本優勢。然而掩模成本仍在不斷上漲,但晶片主頻卻無法進一步提升,是以我們如何将各類解決方案加以結合以維持發展節奏已經成為決定最終結果的核心所在。”

在軟體方面,“我呼籲eda社群加緊行動以充分利用更多cpu計算核心與其并發性優勢……随着對7納米制程工藝需求的不斷更新……行業内需要對算法進行優化以切實比對我們傳遞的晶片成果”,他強調稱。同時值得一提的是,amd公司的新型epyc處理器将擁有32個雙線程計算核心。

“掩模資料後期處理具有高度并發性,而我已經在這一領域看到良好的發展态勢。希望這種趨勢能夠更為廣泛地出現在實體設計領域,而我們也已經為此類驗證工作投入了大量資源,”papermaster表示。與此同時,amd公司也在“通過模拟方式加速相關驗證工作的推進,同時嘗試利用軟體與硬體進行協同驗證。”

而這正是amd公司面對英特爾與英偉達兩大競争對手揮出的重拳之一。

他指出,“從自身思考方式出發,我們不能單純讓成百上千位設計師處理同一個難題,是以我們通過提升設計子產品化水準以複用客戶cpu、gpu以及半定制化晶片上的電路……我們一直在為此努力,希望能夠克服由finfet引入以及相關驗證所帶來的複雜性挑戰。”

他最後總結稱,“amd研發團隊一直以深厚的人才儲備而聞名。我們也抱有同樣的目标,即必須合力建構起偉大的産品——在這一點上,沒有任何商量的餘地。”

原文釋出時間為:2017年7月25日

本文作者:孫博

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