英特尔® SIP 产品

异构系统级封装(SiP)产品在高度集成的封装中同时实现了灵活的 FPGA 和各种高级组件。

英特尔® Stratix® 10 MX

英特尔® Stratix® 10 MX FPGA 可用作高性能计算 (HPC)、数据中心、网络功能虚拟化 (NFV) 和广播应用的基本多功能加速器。

异构系统级封装集成

异构系统级封装(SiP)产品是高度集成的半导体,在一个封装中同时实现了 FPGA 和各种高级组件。 基于 FPGA 的 SiP 产品面向下一代平台,满足其对带宽、灵活性和功能越来越高的要求,以及降低功耗指标,减小引脚布局的要求。  

基于 FPGA 的 SiP 方法相比传统的集成方法,提供了许多系统级优势。

异构 SiP 产品是集成度非常高的半导体。英特尔 SiP 产品的核心是单片 FPGA,使用户能够定制并突出其最终系统的优势,以满足系统需求。其他的系统级优势包括:

  • 更高的带宽:使用 EMIB 实现 SiP 集成,提高了 FPGA 与辅助管芯之间的互联密度。这种安排的结果是实现了SiP组件之间的宽带连接。
  • 更低的功耗:辅助管芯(例如,内存,等)尽可能靠近 FPGA 放置。因此,FPGA 与辅助管芯之间的互联走线非常短,不需要很大的功率就能够驱动它们,从而降低了总功耗,每瓦性能指标也非常好。
  • 更小的占用空间:能够在一个封装中异构集成组件,减小了外形封装。用户节省了宝贵的电路板空间,减少了电路板板层和材料(BOM)总成本。
  • 更强的功能:由于组件已经集成在封装中,因此,SiP 有助于在 PCB 层面上降低布线复杂度。
  • 混合制程节点:SiP 提高了采用不同管芯尺寸和硅片技术的能力。结果是非常灵活的可扩展解决方案,而且使用非常方便。
  • 产品更迅速面市:SiP 能够集成已经成熟的技术,在产品型号中重用常用设备或者逻辑块,从而促使产品更快速面市。这节省了宝贵的时间和资源,从而加速了产品面市。

使用EMIB实现芯片级集成

英特尔开发的嵌入式多管芯互联桥接(EMIB)创新封装技术支持系统关键组件的封装内高效集成,例如,模拟设备、内存、ASIC、CPU,等。与其他的封装内集成技术相比,EMIB 提供了更简单的制造流程。 EMIB 避免了使用直通硅过孔(TSV)和特殊的中介层硅。结果是高度集成的系统级封装产品,提高了性能,降低了复杂度,同时获得了优异的信号和电源完整性。关于英特尔 EMIB 技术的其他信息,请访问英特尔专业晶圆代工网站:http://www.intel.com/content/www/us/en/foundry/emib.html

常规方法

  • 芯片到芯片带宽有限
  • 系统功耗过高
  • 外形过大

异构 SiP 方法

  • 带宽更大
  • 更低功耗
  • 更小外形
  • 更强的功能
  • 能够混合制程节点

内存

封装内 FPGA 和靠近内存

英特尔的靠近内存解决方案在同一个封装中靠近 FPGA 集成了高密度 DRAM。 在这种配置中,与传统的主内存相比,对封装内内存的访问非常快,带宽提高了10倍。内存靠近这种配置缩短了 FPGA 与内存之间的走线长度,从而降低了系统功耗,减小了电路板面积。

DRAM 系统级封装 (SiP) 解决方案利用高带宽内存 2 (HBM2),消除高性能系统中的内存带宽瓶颈,以处理日益增多的数据,包括数据中心、广播、有线网络和高性能计算系统。

HBM2 DRAM

HBM2 DRAM 是 3D 内存,使用硅片直通孔(TSV)技术垂直堆叠了多个 DRAM 管芯。与基于分立 DDR 的解决方案相比,HBM2 DRAM 的内存带宽更高,系统功耗更低,外形封装更小,从而实现了最佳每瓦性能。

英特尔® Stratix® 10 MX 设备集成 HBM2 逻辑块及高性能单片 14 纳米 FPGA 芯片,提供超过独立 DRAM 解决方案 10 倍的内存带宽。