एसके हाइनिक्स की थर्मल प्रबंधन इंजीनियरिंग और सामग्री प्रौद्योगिकी का एक संक्षिप्त अवलोकन
18 जून को, एसके हाइनिक्स ने घोषणा की कि उसने प्रमुख ग्राहकों के लिए अपनी 12{2}लेयर स्टैक्ड सातवीं{3}जेनरेशन हाई{6}बैंडविड्थ मेमोरी HBM4E के नमूनों की शिपिंग शुरू कर दी है, जो आधिकारिक तौर पर ग्राहक सत्यापन चरण में प्रवेश कर रहा है। अगली पीढ़ी के एआई के लिए डिजाइन किया गया यह नया अल्ट्रा{7}हाई{8}परफॉर्मेंस डीआरएएम उत्पाद, कई सुधार प्रदान करता है, जिसमें प्रति पिन 16 जीबीपीएस की अधिकतम डेटा प्रोसेसिंग गति, एचबीएम4 की तुलना में 20% से अधिक बेहतर ऊर्जा दक्षता शामिल है, और स्टैकिंग की 12 परतों के साथ 48 जीबी क्षमता प्राप्त करते समय, यह एक उन्नत एमआर-एमयूएफ प्रक्रिया का लाभ उठाता है जो एचबीएम4 के सापेक्ष थर्मल प्रतिरोध को लगभग 17% कम कर देता है।
थर्मल डिसिपेशन बॉटलनेक में सफलता
HBM DRAM चिप्स को लंबवत रूप से स्टैक करके उच्च बैंडविड्थ प्राप्त करता है, लेकिन यह 3D आर्किटेक्चर गंभीर थर्मल प्रबंधन चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है। 2019 में, एसके हाइनिक्स ने एमआर -एमयूएफ (मास रिफ्लो मोल्डेड अंडरफिल) पैकेजिंग तकनीक पेश की, जो यांत्रिक शक्ति और तापीय चालकता में सुधार के लिए एपॉक्सी रेजिन और फिलर्स (जैसे एल्यूमिना और बोरॉन नाइट्राइड) का उपयोग करती है। भराव सामग्री उच्च तापमान पर चिप्स और सब्सट्रेट के बीच बहती है और फिर ठीक हो जाती है, जिससे कुशल पैकेजिंग और गर्मी अपव्यय सक्षम हो जाता है। हालाँकि, जैसे-जैसे स्टैक परतें बढ़ती गईं, प्रारंभिक एमआर - एमयूएफ गर्मी अपव्यय और वारपेज नियंत्रण के लिए अपर्याप्त साबित हुआ। इसके बाद एसके हाइनिक्स ने अगली पीढ़ी की एमआर {{9} एमयूएफ तकनीक विकसित की, जिसने महत्वपूर्ण सफलताएं हासिल कीं: एपॉक्सी राल भरने की प्रणाली के थर्मल अपव्यय प्रदर्शन में 1.6 गुना सुधार हुआ, और एक अग्रणी चिप नियंत्रण तकनीक, जो धक्कों को जोड़ने और भरने वाली सामग्री को फ्यूज करने के लिए तात्कालिक उच्च तापमान का उपयोग करती है, ठंडा करने और ठीक करने के बाद स्थिर यांत्रिक समर्थन प्रदान करती है, प्रभावी ढंग से चिप वारपेज को रोकती है। इस बार लॉन्च किया गया HBM4E, क्षमता बढ़ने के बावजूद गर्मी अपव्यय में सुधार जारी रखता है, जो पैकेजिंग सामग्री में चल रही प्रगति को दर्शाता है। इसमें "iHBM" समाधान को भी शामिल किया जा सकता है, जिसे पहली बार इस साल मई में सार्वजनिक रूप से घोषित किया गया था, जो एक समर्पित ताप अपव्यय चैनल बनाने के लिए सबसे गर्म D2D PHY (डाई{16}से-डाई भौतिक परत) के ऊपर निर्मित थर्मल उपकरणों को रखकर गर्मी उत्पादन को काफी कम कर देता है।
अगली पीढ़ी के थर्मल अपव्यय प्रौद्योगिकियों के लिए आउटलुक
उपरोक्त थर्मल अपव्यय समाधान हैं जिन्हें एसके हाइनिक्स ने सार्वजनिक रूप से प्रकट किया है और या तो लागू कर रहा है या पहले ही लागू कर चुका है। इसके अलावा, एसके हाइनिक्स 16{{4}परत और उच्च एचबीएम उत्पादों के लिए उन्नत एमआर -एमयूएफ को हाइब्रिड बॉन्डिंग के साथ संयोजित करने पर विचार कर रहा है। हाइब्रिड बॉन्डिंग बिना किसी रुकावट के सीधे चिप से {{6}चिप कनेक्शन को सक्षम बनाता है, जिससे उच्च घनत्व वाले इंटरकनेक्ट, कम विलंबता और बेहतर थर्मल प्रदर्शन की अनुमति मिलती है। तापीय प्रवाहकीय भराव के संदर्भ में, कम - गोलाकार एल्यूमिना पहले से ही एचबीएम पैकेजिंग सामग्री के लिए एक आवश्यक कुंजी भराव बन गया है। इसके अलावा, जैसे-जैसे एचबीएम उच्च स्टैक गिनती की ओर विकसित होता है, पैकेजिंग सामग्री को गर्मी लंपटता, सिग्नल अखंडता और विश्वसनीयता में तेजी से गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, और उच्च -थर्मल-चालकता सिरेमिक सामग्री{{13}फिलर्स और थर्मल सामग्री में निर्मित{{14}सहित-कभी भी अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभा रही है। यह स्पष्ट है कि भविष्य की एचबीएम प्रतियोगिता न केवल बैंडविड्थ और क्षमता के बारे में होगी, बल्कि सामग्री विज्ञान और थर्मल प्रबंधन इंजीनियरिंग क्षमताओं की एक व्यापक प्रतियोगिता भी होगी।