英特爾 EMIB-T ，太猛了！

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在 ECTC26 上，英特爾展示了其EMIB-T 先進封裝解決方案的各種應用案例，該技術有望成為業界的寵兒。

EMIB-T（先進封裝解決方案）將成為英特爾在數據領域取得的最大勝利，因為行業正面臨現有封裝技術的短缺和局限性。

先進封裝解決方案時代已經全面到來，只有少數幾家公司具備制造下一代芯片所需的技術專長和精度，這些芯片將為人工智能、高性能計算和客戶端領域提供動力。

在 IEEE 2026 (ECTC) 大會上，英特爾全面展示了其下一代封裝和基板解決方案。我們已經看到英特爾憑借其 EMIB 先進封裝解決方案吸引了眾多客戶，例如TeraFab、谷歌和英偉達，但 EMIB-T在制造業領域的影響遠不止于此。

EMIB 的根本目標很簡單：提供一種高速且經濟高效的互連技術，將多個芯片連接在一起。

與臺積電的CoWoS封裝方案相比，EMIB展現出諸多優勢，能夠構建更靈活、更強大的計算架構，而無需擔心成本和功耗。此外，EMIB作為硅芯片，尺寸也遠小于現有封裝技術，從而降低了芯片制造的風險。

英特爾晶圓代工的嵌入式多芯片互連橋接硅通孔（EMIB-T）技術[1]為芯片組提供了一種可擴展的異構集成解決方案，因為它能夠將 2.5D 集成的細間距互連密度與基于硅通孔架構的垂直擴展優勢相結合。

本文將介紹EMIB-T技術的擴展，特別是將第一層互連（FLI）凸點間距縮小至25微米，并將封裝尺寸擴展至大于120毫米×120毫米，從而在單個封裝上容納超過9倍光刻陣列的計算和存儲硅芯片。我們將闡述該技術擴展所帶來的帶寬密度，并證明EMIB-T的電氣特性能夠實現可靠的高速信號傳輸，HBM4e的傳輸速率可超過12 Gb/s。最后，我們將分享EMIB-T未來功能和特性的發展路線圖，這將使架構師和設計人員能夠在單個封裝上構建完整的系統，以滿足未來高性能計算/人工智能的需求。

在本次活動中，英特爾及其合作伙伴展示了一系列EMIB-T先進封裝技術，其中包括以下幾項：

在扇出型嵌入式橋接平臺中實現SRAM芯片的3D集成，從而實現低功耗讀/寫

利用先進封裝技術將大型系統分解成芯片組，為持續擴展最先進的計算機系統提供了一條新的途徑。在存儲系統領域，擴展采用分解式存儲芯片組的系統的存儲容量，需要一個具有高帶寬連接和低功耗的芯片組集成平臺。有機扇出型先進封裝技術，例如扇出型嵌入式橋接器，可用于獲得寬互連平面，從而實現存儲芯片組的三維集成。

在會上，他們展示了一種將SRAM芯片嵌入扇出型嵌入式橋高級封裝中的3D垂直集成方案，在50:50的讀寫工作負載下，實現了265 GB/s/mm2的帶寬和低于0.24 pJ/bit的功耗。該嵌入式存儲芯片通過間距為25 μm的密集微凸點互連矩陣與頂層SoC芯片互連。對數據通路進行電學分析表明，芯片間互連功耗占總功耗的15%以下，而芯片內數據傳輸功耗占總功耗的30%。

在較低頻率下，每比特能耗可以進一步降低，達到 0.15 pJ/bit，總讀/寫帶寬為 166 GB/s/mm2。這一結果證明了在有機封裝的嵌入式芯片中實現存儲功能的可行性，并為系統集成提供了額外的設計方向，同時滿足了現代系統對高帶寬和低功耗的要求。

在會上，他們還介紹了一種新一代先進封裝解決方案——嵌入式多芯片互連橋接器（EMIB-T），該方案采用硅通孔技術，旨在滿足尖端HBM4E接口嚴苛的帶寬和供電要求。EMIB-T架構融合了大量的金屬層、先進的布線功能和集成的供電特性。

寬帶電學測量和建模相關性驗證了該技術卓越的信號和功率傳輸性能。我們進一步展示了HBM4E與EMIB-T集成時的信號完整性和功率完整性優化，證實了12+ Gb/s運行的可行性，從而確立了EMIB-T作為一種經濟高效且可擴展的先進封裝解決方案，適用于帶有HBM4E存儲堆疊的超大芯片復合體。

過去幾年人工智能的蓬勃發展增加了對計算能力的需求，導致每個封裝需要更大的硅片容量。此外，高帶寬內存 (HBM)、網絡和其他 I/O 模塊的集成也需要采用先進的封裝技術進行異構集成。英特爾的嵌入式多芯片互連橋 (EMIB) 技術，即采用硅通孔 (TSV) 的 EMIB-T，提供了一種高帶寬的芯片間和芯片-內存集成解決方案，具有低功耗的特點，并可擴展至超大尺寸 (HLFF) 封裝（240 x 240 毫米）。本文將介紹設計 HLFF 封裝尺寸時需要考慮的架構因素。

本文提出了兩種封裝結構，分別集成了專用集成電路 (ASIC)、HBM 和 I/O 芯片。文中描述了基于 EMIB-T 的兩種封裝結構的架構和 IP 設計考慮因素。隨后，闡述了高速 I/O (HSIO) 設計考慮因素，以滿足 ASIC-ASIC 通信、芯片-HBM 帶寬、448G 串行器/解串器 (SerDes) 數據速率以及封裝外通信等必要性能要求。文中還描述了滿足所需電源完整性 (PI) 的供電解決方案，包括封裝內電源噪聲解耦方案和電壓調節器選項。利用良率模型來闡述冗余解決方案，并展示了面向良率的設計方法。此外，還提出了熱設計和熱機械設計考慮因素，以緩解翹曲帶來的挑戰。最后，展望了 HLFF 和 AI 封裝的未來發展方向。

高性能計算和人工智能工作負載推動了對大量計算、存儲和I/O芯片異構集成的需求，而這種集成需要通過先進的封裝技術來實現，導致封裝上的芯片總面積和封裝尺寸都顯著增長[1]-[3]。這給封裝級封裝帶來了日益嚴峻的挑戰，包括長流程、空隙、禁區和封裝可靠性等問題。本文將首先探討超大型芯片復合體封裝所面臨的挑戰。

我們將闡述包括2.5D和3D封裝在內的不同先進封裝架構所面臨的獨特挑戰。我們將分享材料配方、設備和工藝開發方面的創新解決方案，以克服這些挑戰，并通過多個案例研究展示無空隙工藝，包括：(1) 基于EMIB的5倍光罩芯片面積，(2) 基于EMIB的10倍以上光罩芯片面積，以及 (3) 基于Foveros的4倍以上光罩芯片面積。這些解決方案為各種封裝架構提供了靈活性，最終的技術選擇可根據封裝設計、產能、成本和可靠性要求來確定。最后，我們將分享未來發展路線圖的挑戰，并重點介紹技術發展的方向。

EMIB-M 和 EMIB-T 的主要區別

目前，EMIB技術主要有兩種：EMIB-M和EMIB-T。EMIB-M橋接電路的設計旨在提高效率，其硅橋接電路中采用MIM電容，通過最大程度地降低噪聲來增強功率傳輸和電路完整性。雖然MIM電容的成本略高于金屬-氧化物-金屬（MOM）電容，但它具有更高的穩定性和更低的漏電。

EMIB-M 的構建過程涉及通過芯片組創建高密度 3D 結構。這些芯片組通過 EMIB-M 橋接器連接，該橋接器提供高帶寬互連。芯片組的電源繞過橋接器傳輸。

嵌入式多芯片互連橋 2.5D。

• 一種高效、經濟的多個復雜模具連接方式。

• 2.5D 邏輯-邏輯和邏輯-高帶寬存儲器 (HBM) 封裝。

• EMIB-M 在橋式電路中采用 MIM 電容。EMIB-T 在橋式電路中增加了 TSV 封裝。

• 封裝基板中嵌入硅橋，用于岸線到岸線的連接。

• EMIB-T 可以簡化其他封裝設計中的 IP 集成。

• 簡化供應鏈和組裝流程。

• 生產已驗證：自 2017 年以來，已采用英特爾和外部芯片進行大規模生產。

EMIB-T 改變了電源布線方式，通過集成 TSV 技術實現了更高的密度擴展。與 EMIB-M 不同，EMIB-T 中的電源可以直接通過 EMIB 橋接器布線，而無需繞過橋接器。EMIB-T 的設計旨在滿足高性能 AI 芯片的需求。

目前，EMIB-T 芯片的擴展能力已達到光罩尺寸的 8 倍以上，封裝尺寸為 120x120，可容納 12 個 HBM 芯片、4 個高密度芯片組以及超過 20 個 EMIB-T 連接。到 2028 年，英特爾計劃將擴展能力提升至光罩尺寸的 12 倍以上，封裝尺寸超過 120x180，可容納超過 24 個 HBM 芯片和超過 38 個 EMIB-T 橋接器。

作為對比，臺積電預計到2028年將實現14倍光刻技術，最多可集成20個HBM封裝。該公司還擁有用于超大型先進封裝芯片的SoW（晶圓系統）封裝，但其成本遠高于CoWoS。

EMIB 的一個關鍵優勢在于它與 IP 和工藝節點無關，因此您可以容納基于各種 IP 和各種第三方或內部工藝節點的多個芯片，從而制造出專為帶寬、電源完整性和規模而設計的芯片。

（來源 ：編譯自wccftech ）

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