幾乎所有電子設(shè)備中,主板都是承載各種元器件的基石,少了它就無(wú)法組建完整系統(tǒng),但是現(xiàn)在,科研人員正在研究如何殺死主板。
IEEE Spectrum雜志近日發(fā)表洛杉磯加州大學(xué)研究人員Puneet Gupta、Subramanian Iyer的最新成果,借助新的硅互連網(wǎng)絡(luò)(silicon-interconnect fabric/Si-IF),可以利用硅材料代替現(xiàn)在的PCB電路板,從而打造更小巧、更輕量的可穿戴或者其他尺寸受限的設(shè)備,也可以將幾十臺(tái)服務(wù)器的計(jì)算性能集成在在一個(gè)餐盤(pán)尺寸的硅片上。
同時(shí),有了新的硅互連,芯片廠商就可以擺脫相對(duì)龐大、復(fù)雜、難以制造的SoC芯片,只需要一組小巧、簡(jiǎn)單、容易制造、緊密互聯(lián)的小芯片(chiplet)就可以了。
Intel、AMD、NVIDIA等半導(dǎo)體企業(yè)都在做小芯片,但是仍要解決擴(kuò)展性、封裝焊接、互連等難題,硅互連網(wǎng)絡(luò)則被視為更理想的方案。
具體來(lái)說(shuō),研究人員設(shè)想了一種厚度只有500微米到1毫米的超薄硅晶圓,處理器、內(nèi)存、模擬和射頻芯片、電壓模組,甚至是電容、電阻這些無(wú)源器件,都可以放在其上,同時(shí)可以在硅基底上放置微米幾倍的銅柱以取代傳統(tǒng)焊接橋凸。
這樣就可以形成銅與銅之間的連接,遠(yuǎn)比傳統(tǒng)焊接更可靠,而且所用材料更少,更重要的是芯片I/O輸入輸出端口的尺寸可以從500微米縮小到10微米左右,集成密度可增加2500倍,同時(shí)還能改善散熱。
在一項(xiàng)服務(wù)器設(shè)計(jì)研究中,如果使用基于硅互連的無(wú)封裝處理器,性能可比傳統(tǒng)處理器提高一倍,而且原來(lái)1000平方厘米的主板面積,縮小到了400平方厘米的硅片,重量也從20克減少到8克。
很可惜,研究人員沒(méi)有公布任何設(shè)計(jì)圖或者示意圖。