使小芯片能够旋转到多小芯片集群中的边缘接口放置制造技术

一种基于小芯片的系统包括：衬底，其包括导电互连件；及多个小芯片，其布置在中介层上并且使用所述衬底的所述导电互连件互连。小芯片包含多个列的多个输入

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使小芯片能够旋转到多小芯片集群中的边缘接口放置
[0001]申请优先权
[0002]本申请要求2020年10月20日提交的美国申请序列号17/075,117的优先权权益，所述美国申请以全文引用的方式并入本文中。
[0003]政府权利
[0004]本专利技术是在美国政府支持下依据DARPA授予的第HR00111890003号合同完成的。美国政府拥有本专利技术的某些权利。


[0005]本公开的实施例大体上涉及基于小芯片的系统，且更确切地说，涉及减少基于小芯片的系统的占用面积的小芯片架构。

技术介绍

[0006]小芯片是用于集成各种处理功能性的新兴技术。一般来说，小芯片系统由精密芯片(例如，不同衬底或裸片上的集成电路(IC))组成，这些芯片可集成在中介层上并且封装在一起。此布置不同于在一个衬底(例如，单裸片)上含有不同装置块(例如，知识产权(IP)块)的单芯片(例如，IC)，例如芯片上系统(SoC)，或集成在板上的精密封装的装置。一般来说，小芯片提供比精密封装的装置更好的性能(例如，更低的功耗、更少的时延等)，并且小芯片提供比单裸片芯片更高的生产效益。这些生产效益可包含更高的良率或减少的开发成本及时间。
[0007]小芯片系统大体上由一或多个应用小芯片及支持小芯片组成。此处，应用小芯片与支持小芯片之间的区别只是对小芯片系统可能的设计情境的参考。因此，举例来说，合成视觉小芯片系统可包含用于产生合成视觉输出的应用小芯片以及支持小芯片，例如存储器控制器小芯片、传感器接口小芯片或通信小芯片。在典型的用例中，合成视觉设计者可设计应用小芯片并且从其它方获取支持小芯片。因此，由于避免设计及生产支持小芯片中所体现的功能性，因此减少了设计支出(例如，在时间或复杂性方面)。小芯片还支持IP块的紧密集成，否则可能很难实现，例如使用不同特征大小的那些IP块。因此，例如，在上一代制造期间设计的具有较大特征大小的装置，或特征大小针对功率、速度或产热进行优化(例如，针对传感器应用)的那些装置可与具有不同特征大小的装置集成，比尝试在单个裸片上集成更容易。另外，通过减小裸片的整体大小，小芯片的良率往往会高于更复杂的单裸片装置的良率。
附图说明
[0008]在不一定按比例绘制的图式中，相似标号在不同视图中可描述类似组件。具有不同字母后缀的相似标号可表示类似组件的不同情况。附图以实例的方式大体上说明本文档中所论述的各种实施例。
[0009]图1A到1B说明根据本文中所描述的一些实例的小芯片系统的实例。
[0010]图2是根据本文中所描述的一些实例的存储器控制器小芯片的实例的框图。
[0011]图3是根据本文所描述的一些实例的表示布置在紧密间隔矩阵中的小芯片系统的图示。
[0012]图4是根据本文所描述的一些实例的小芯片的实例的图示。
[0013]图5是根据本文所描述的一些实例的制造小芯片系统的方法的实例的流程图。
[0014]图6是根据本文所描述的一些实例的实例机器的框图。
具体实施方式
[0015]本公开的实施例涉及初始化包含小芯片的电子系统。所述系统可包含各自执行不同功能的小芯片，或所述小芯片可执行同一功能，但将多个小芯片配置在一起(例如，以实施功能的并行性)会产生较高性能解决方案。小芯片可布置在紧密封装矩阵中以产生占用面积最小的较高性能功能块。在小芯片系统的上下文内，对齐小芯片之间的输入
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输出(I/O)时可能会出现问题。
[0016]图1A及1B说明小芯片系统110的实例。图1A是安装在外围板105上的小芯片系统110的表示，所述小芯片系统可例如通过外围组件互连高速(PCIe)连接到更广泛的计算机系统。小芯片系统110包含封装衬底115、中介层120及四个小芯片；应用小芯片125、主机接口小芯片135、存储器控制器小芯片140及存储器装置小芯片150。代替中介层120，小芯片可安装在不是中介层(例如，硅衬底或有机衬底)的系统衬底上。小芯片系统110的封装说明为具有盖165，但可使用用于封装的其它覆盖技术。图1B是为了清楚起见标记小芯片系统中的组件的框图。
[0017]应用小芯片125说明为包含片上网络(NOC)130以支持小芯片间通信网络或小芯片网络155。NOC 130通常包含于应用小芯片125上，因为其通常在选择支持小芯片(例如，小芯片135、140及150)之后产生，因此使得设计者能够选择用于NOC 130的适当数目的小芯片网络连接或交换机。在实例中，NOC 130可位于单独小芯片上，或甚至位于中介层120内。在实例中，NOC 130实施小芯片协议接口(CPI)网络。
[0018]CPI网络是分组网络，其支持虚拟信道，以实现小芯片之间灵活且高速的交互。CPI实现从小芯片内网络到小芯片网络155的桥接。举例来说，高级可扩展接口(AXI)是设计芯片内通信的广泛使用的规范。然而，AXI规范涵盖大量的物理设计选项，例如物理信道的数目、信号时序、功率等。在单芯片内，通常选择这些选项以满足设计目标，例如功率消耗、速度等。为了实现小芯片系统的灵活性，CPI用作适配器以在可跨越各种小芯片使用的各种AXI设计选项之间介接。通过实现物理信道到虚拟信道的映射且利用分组化协议包封基于时间的信令，CPI跨越小芯片网络155成功地桥接小芯片内网络。
[0019]CPI可利用多种不同的物理层来传输包。物理层可包含简单的导电连接或包含驱动器以在较长距离上传输信号或驱动较大负载。一个此类物理层的实例可包含实施于中介层120中的高级接口总线(AIB)。AIB使用具有转发时钟的源同步数据传送来传输及接收数据。以单数据速率(SDR)或双数据速率(DDR)相对于所传输的时钟跨AIB传送包。AIB支持各种信道宽度。当在SDR模式下操作时，AIB信道宽度为20位的倍数(20、40、60、...)，并且对于DDR模式，AIB信道宽度为40位的倍数：(40、80、120、...)。AIB信道宽度包含传输信号及接收信号。信道可经配置以具有对称数目个传输(TX)及接收(RX)I/O，或具有非对称数目个发射
器及接收器(例如，全部为发射器或全部为接收器)。AIB信道可充当AIB主要(管控)信道或从属(响应)信道，小芯片取决于所述信道而提供数据传送时钟。AIB I/O单元支持三个时钟模式：异步(即，非计时)、SDR及DDR。非时控模式用于时钟及一些控制信号。SDR模式可使用专用的仅SDR I/O单元，或双用途SDR/DDR I/O单元。
[0020]在实例中，CPI包协议(例如，点到点或可路由)可在AIB信道内使用对称的接收及传输I/O单元。CPI串流协议允许更灵活地利用AIB I/O单元。在实例中，串流模式的AIB信道可将I/O单元配置为全部TX、全部RX或者一半TX且一半RX。CPI分组协议可在SDR或DDR操作模式中使用AIB信道。在实例中，AIB信道可针对SDR模式以80个I/O单元(即，40个TX及40个RX)的增量配置，并且针对DDR模式以40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：衬底，其包含导电互连件；多个小芯片，其布置在所述中介层上并且使用所述衬底的所述导电互连件互连；其中小芯片包含多个列的多个输入
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输出(I/O)信道，并且所述I/O信道连接到I/O衬垫块，并且所述小芯片的每一侧面包含多个所述I/O衬垫块；及其中在所述小芯片的所述侧面上的所述多个I/O衬垫块相对于所述小芯片的中心线对称地布置，并且在所述小芯片的所述侧面上的每个I/O衬垫块与所述侧面上的任何邻近I/O衬垫块相距共同距离。2.根据权利要求1所述的系统，其中在所述小芯片的所述侧面上的每个I/O衬垫块与所述小芯片的中心线相距一定距离放置在所述小芯片的外围处，所述距离等于在侧面上的所述多个所述I/O衬垫块之间的距离的二分之一。3.根据权利要求1所述的系统，其中每个小芯片在所述小芯片的侧面上包含偶数数目个I/O衬垫块，并且所述I/O衬垫块中的每一个与所述小芯片的中心线相隔一定距离放置在所述小芯片的外围处，所述距离等于邻近I/O衬垫块之间的距离的二分之一。4.根据权利要求1所述的系统，其中每个小芯片在所述小芯片的侧面上包含奇数数目个I/O衬垫块，包含I/O衬垫的中心块；并且其中I/O衬垫的所述中心块居中于所述小芯片的中心线上，并且其它I/O衬垫块与所述小芯片的所述中心线相距一定距离放置，所述距离等于所述其它I/O衬垫块之间的距离的二分之一。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个I/O衬垫块是所述小芯片上的微凸块的多个块。6.根据权利要求1所述的系统，其包含：第一小芯片，其具有包含主要裸片到裸片物理层接口的多个I/O衬垫的第一块，所述主要裸片到裸片物理层接口包含用于传输数据传送时钟的一或多个衬垫；及第二小芯片，其具有包含从属裸片到裸片物理层接口的多个I/O的第二块，所述从属裸片到裸片物理层接口包含用于接收所述数据传送时钟的一或多个衬垫，I/O衬垫的所述第二块通过裸片到裸片物理层互连件连接到I/O衬垫的所述第一块。7.根据权利要求6所述的系统，其包含：第三小芯片，其具有包含另一主要裸片到裸片物理层接口的多个I/O衬垫的第三块；及其中所述第一小芯片具有包含另一从属裸片到裸片物理层接口的多个I/O衬垫的第四块，所述另一从属裸片到裸片物理层接口通过裸片到裸片物理层互连件连接到所述第三小芯片的所述主要裸片到裸片物理层接口。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述衬底包含中介层，所述中介层包含在晶片硅衬底封装上的芯片中。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述衬底包含中介层，所述中介层包含嵌入式多裸片互连桥(EMIB)。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述衬底是有机衬底。11.根据权利要求1所述的系统，其中布置在所述中介层上的所述多个小芯片包含存储器控制器小芯片及存储器装置小芯片。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述中介层的所述互连件包含小芯片网状网络。
13.一种方法，其包括：形成中介层，所述中介层包含衬底及导电互连件的一或多个层；形成多个小芯片，每个小芯片包含多个边缘及在所述多个边缘中的每一个上的多个输入/输出(I/O)衬垫块，其中在所述小芯片的边缘上的所述多个I/O衬垫块相对于所述小芯片的中心线对称地布置，并且在所述小芯片的所述边缘上的每个I/O衬垫块与所述边缘上的任何邻近I/O衬垫块相距共同距离；及将所述多个小芯片安置在所述中介层上，使得小芯片的所述多个I/O衬垫块与另一小芯片的多个I/O衬垫块...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：