当今最先进的处理器是不再是一块硅了.相反,它们是多重的"chiplets,由先进的包装技术结合在一起,尽最大努力让它看起来好像所有东西都是一个大芯片。但是这些方法都很昂贵,而且导致了太多失败的系统。Eliyan是一家位于加州圣克拉拉的初创公司,该公司表示,他们拥有一项技术,可以通过使用不太先进的包装,使芯片更便宜、更可靠。

高级包装,常称2.5D和3D包装这种方法的依据是,在相对昂贵的硅上实现信号传输互连的密度要比在典型芯片封装的廉价有机衬底上高得多。在较便宜的2D中,这可能意味着将芯片彼此之间的距离不超过100微米,放置在硅中间层上,硅中间层是一个相对较大的半导体薄片,其中构建了一组密集的互连。或者两个芯片可以通过一个小的硅桥连接,设置到衬底中。

Eliyan的创始人Ramin Farjadrad说,这两种方案都存在问题,他的公司的NuLink技术没有硅也能做得一样好。Farjadrad说:“插入体的主要问题是尺寸有限。”因为它们使用与微芯片相同的工艺和设备,所以很难使它们比最大的微芯片(约800平方毫米)更大。(这还不包括Cerebras晶圆处理器当然。)

更重要的是,将芯片连接到这些硅衬底上,无论它们是中间物还是桥接物,都意味着在芯片本身的表面建立更密集的连接,因此也就更精细。这些连接通常是焊料的小凸起。连接到有机包装需要使用间隔超过100微米的凸起。但是硅桥需要所谓的微凸点,它们之间的距离只有30微米。Farjadrad说,微凸点比普通凸点更容易发生故障,并且在将晶片放在基板上之前很难对其进行测试。

Eliyan的解决方案NuLink是一项专利技术,它允许有机衬底上的互连,以匹配支持中间体的2.5D技术的数据吞吐量。这样的吞吐量是以集成电路边缘每毫米每秒比特数来衡量的,而Eliyan最近设计的版本应该达到每毫米每秒至少2太比特数。这与最近采用的最大值相匹配通用芯片互连快速(UCIe)标准Farjadrad说,NuLink与它向后兼容。

在两幅插图中,矩形位于灰色小球之上。在上面的图片中,球比较小。在底部,球比较大。与现在的方法相比(上),Eliyan的NuLink(下)可以让高带宽内存远离处理器,使用更便宜、更可靠的物理链路,同时保持带宽。Eliyan

那么,它有什么优势呢?Farjadrad有一个很长的清单。首先,有一个简单的优势,可以使用更便宜的基板,并通过更可靠的接口连接到芯片上。其次是该方案的低功耗和低延迟,即信号离开一个芯片并到达另一个芯片所需的时间。其他有机衬底的方案可以达到Tb/s/mm的标记,但它们需要消耗两倍或更多的能量来传输每个比特,具有更高的延迟,或两者兼而有之。

Farjadrad说:“我们并不是说我们打败了先进的包装。“但通过提供2至4 Tb/s/mm的带宽,我们可以在不使用硅中间体的情况下解决大部分应用。”

Eliyan技术的第一个目标是将高带宽内存(HBM)与cpu和gpu连接起来。进一步推动机器学习的最大瓶颈之一是让处理器尽可能快地获取数据。这意味着将存储芯片尽可能地靠近处理器,并使用高带宽链路。高级处理器,例如英特尔的庞特维奇奥实际上是被HBM包围,并通过硅中介体或硅桥连接到处理器上。通过将NuLink添加到HBM和处理器中,公司可以在没有硅的情况下获得相同的结果。更重要的是,由于NuLink可以在20毫米的距离内工作,设计师可以错开HBM,为两倍的内存腾出空间,根据Eliyan的说法,这可以使GPU的性能提高三倍。

问题是,对于一家初创公司来说,告诉存储巨头他们应该在硅芯片上添加专有电路是一个相当大的要求。因此,Eliyan自己设计了一个中间人。HBM将Eliyan自己的NuLink芯片连接到插入体上,并将该组合连接到有机衬底上,并连接到处理器上。Eliyan的第一块硅,采用台积电的5纳米工艺,应该在2023年初到达。

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两家初创公司将光纤引入处理器

Avicena的蓝色微led在与Ayar实验室的激光系统的竞争中是一匹黑马

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漫射蓝光从有图案的表面穿过一个环照射出来。一条蓝色的缆绳从那里引出。

Avicena的微型led芯片有一天可以将计算机集群中的所有cpu连接在一起。

Avicena

如果CPU在首尔将一个字节的数据发送到布拉格的处理器,这些信息以光的形式覆盖了大部分距离,没有任何阻力。但是把这两个处理器放在同一个主板上,它们就需要通过消耗能量的铜进行通信,这会降低计算机内部的通信速度。两家硅谷创业公司,Avicena而且Ayar实验室美国正在对这一长期限制采取行动。如果他们最终成功地将光纤一路引入处理器,这可能不仅会加速计算,还可能重塑计算。

两家公司都在开发光纤连接技术chiplets这是一种小型芯片,旨在与cpu和共享封装中的其他数据密集型芯片共享高带宽连接。这两家公司都将在2023年加大产量,尽管我们可能还需要几年时间才能在市场上看到搭载这两款产品的电脑。

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