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如何告别主板？

2019-10-03 08:01

乎所有电子设备中，主板都是承载各种元器件的基石，少了它就无法组建完整系统，但是现在，科研人员正在研究如何告别主板。

IEEE Spectrum杂志近日发表洛杉矶加州大学研究人员Puneet Gupta、Subramanian Iyer的最新成果，借助新的硅互连网络（silicon－interconnect fabric／Si－IF），可以利用硅材料代替现在的PCB电路板，从而打造更小巧、更轻量的可穿戴或者其他尺寸受限的设备，也可以将几十台服务器的计算性能集成在在一个餐盘尺寸的硅片上。

同时，有了新的硅互连，芯片厂商就可以摆脱相对庞大、复杂、难以制造的SoC芯片，只需要一组小巧、简单、容易制造、紧密互联的小芯片（chiplet）就可以了。

Intel、AMD、NVIDIA等半导体企业都在做小芯片，但是仍要解决扩展性、封装焊接、互连等难题，硅互连网络则被视为更理想的方案。

具体来说，研究人员设想了一种厚度只有500微米到1毫米的超薄硅晶圆，处理器、内存、模拟和射频芯片、电压模组，甚至是电容、电阻这些无源器件，都可以放在其上，同时可以在硅基底上放置微米几倍的铜柱以取代传统焊接桥凸。

这样就可以形成铜与铜之间的连接，远比传统焊接更可靠，而且所用材料更少，更重要的是芯片I／O输入输出端口的尺寸可以从500微米缩小到10微米左右，集成密度可增加2500倍，同时还能改善散热。

在一项服务器设计研究中，如果使用基于硅互连的无封装处理器，性能可比传统处理器提高一倍，而且原来1000平方厘米的主板面积，缩小到了400平方厘米的硅片，重量也从20克减少到8克。

很可惜，研究人员没有公布任何设计图或者示意图。