在建立multi-die体系时，最首要也是接头起码的题目之一是手艺。将来有几条路途，朝着分歧的偏向进展。但此中一条领有怪异的远景。
今朝对于的追捧大多数时间疏忽了一个首要的观念。每个multi-die体系实际上都依赖于一个基板。这个基板的特点影响着实现体系的各个方面，从架构到本钱，再到它是否能达到客户手中的可能性。
两种门路
现今，架构师在他们体系的基板上能够索求两条首要门路。最普遍接头的，以及在高端设想中最经常使用的，是硅interposer。这是一块比最大的可创造大得多的，但在实践中仍被限定在边长几厘米的范围内。传统的硅光刻和加工能够在interposer的表面上发生打仗凸点和互连路线，在某些情况下还包孕被动元件。而后组装办法（通常在创造基板和首要die的公司）将会在凸点上装置die或die重叠。
硅interposer供应高凸点密度和线距，同意die之间有不少连贯。它们还供应精良的电气特点，可完成较高的die之间位速度和卓越的工艺操纵。但它们也带来了高本钱，专有的供应链，以及以后的产能限定。到今朝为止，它们尚无展示出在车规级或航空航天使用中应用的热力学和机器弹性。
本日的首要替代品是已经在大多数封装中应用的传统无机资料。传统基板资料有许多限定，包孕凸点密度和线距相对于较低，限定了die间互连的数目。这类资料还电气特点也不敷现实，限定了。但在传统基板上搁置被动元件是一项成熟的手艺。传统基板大概比以后最大的interposer要大得多。但基板成本低，资料、组装、测试和封装的起源浩繁。这些掂量使得传统基板对本钱敏感型体系、加固型体系开发商以及大概忧虑潜伏手艺封闭的开发商极具吸引力。
第三种门路
在2023年春季，Intel披露了一个旨在索求第三种替换计划的研发规划：玻璃基板。理论上，玻璃能够供应硅基和传统封装基板的上风，但没有它们的限定。这多是通往拥有高互连功能的异常大型multi-die体系的一条门路，但本钱溢价并不高。
然而，玻璃也有其挑衅。出产一块比最大的传统基板大得多，但又足够平坦滑腻以完成高密度特性的玻璃片并不是易事。在变迁的部分温度和机器应力下坚持其尺寸稳固也很艰苦。纵然你能制造出如许一张玻璃片，实际上在广面积区域内创造这些凸点、路线，以及大概的被动元件也并不是易事。行业若何解决这些挑战将抉择玻璃的接收水平以及，更无味的是，还将抉择有用玻璃基板的最大尺寸。
Applied进入基板畛域
Applied Materials的比来一次申明非分特别惹人注视。当然，Applied是半导体创造设置装备摆设的长时间关头参与者。但关于此次接头来讲，它仍是制造像如许的大型基板设置装备摆设的关头玩家，这一点异常首要。
Applied发布，他们曾经与封装用光刻设置装备摆设供应商Ushio分工，开辟一种用于制造大型面板基板的光刻体系。原则上，这些体系将可以或许处置硅、传统资料或玻璃。但今朝，玻璃多是更无味的替代品。
从这个角度来看，在这类情况下，面板的边长可达几十厘米，多是全部硅晶片面积的四五倍。面板可所以一个继续的基板，下面装置数百或数千个die。下限多是die的缺点率，而不是面板的面积。
这类才能将对大型体系的架构发生深远影响。假如能以更接近于片上互连的功能和功耗程度完成这么多chiplet的互连，就能设想出真正重大的体系，而无需在自力基板上的各部分系统之间应用会致使耽误的光桥或。这也意味着有才能将大型体系（如高端GPU）分解成少量更小、更简略的chiplet，而不会大幅下降功能。这两种才能都为体系架构开发了简直还没有索求的新路途。
但胜利创造一个大型、高密度面板依然面临着庞大挑衅。
数字计较光刻
一个相当首要的挑衅是光刻：正确地将外形印刷到面板上，以界说构成互连图案的点、线和空间。在集成电路创造中，这是经由过程投影印刷进程实现的。某一die层的图案的缩小图象经由过程某种功能上类似于显微镜的设置装备摆设投影，从顶部的大型光罩（相当于目镜的地位）投射到硅晶圆外貌的渺小图象上。在硅或传统基板上建立图案时，也采用了近似的工艺，但范围要大得多。
但还存在题目。假如基板外貌不平坦（比方，假如基板上已经有几层互连，或许假如基板自身不是光学上平坦的），外貌的分歧高度将歪曲光学投射的图象。在集成电路创造中，这个题目经由过程在每层创造实现时举行平坦化来解决。但在一个大面板上做到这一点是不切实践的。
假如基板需求大于光学体系能够投射的最大图象怎么办？在那种情况下，光刻体系将不得不在基板在其下方挪移时，将多个较小的图象拼接在一起。然则，让这个拼接进程精准而不会积存小偏差、在两个图象连系处发生锯齿状、歪曲的特性是非常艰苦的。
另外一种方法是间接写入光刻法。它省去了投影掩模，用激光扫描基片外貌。在集成电路中，也使用了近似的手艺，用电子束接替光束来制造最高分辨率的光掩膜。这一进程大概很慢，并且需求基片地位、光束偏向和操纵光束强度的数字数据之间的圆满谐和。
创造面板
这是Applied Materials与Ushio配合面对的挑衅。Applied曾经开发了一种应用微反射镜手艺的光束操纵要领，基本上是在集成电路上遮盖纳米级挪移镜阵列，每一个挪移镜的地位都由数字操纵。应用这类操纵机制，Applied宣称不但可以或许在出产所需的时间内扫描全部面板，并且还能举行正确的光束定位，以便对表面的变迁和图案拼接处的地区边缘的对齐偏差举行立即赔偿。
Applied暗示，其结果是可以或许在全部面板的表面上建立正确的2微米图案，并且有完成亚微米图案。Applied曾经开发了底层手艺、操纵微反射镜的计较光刻算法以及光路，而Ushio将担任创造和分销。
这一结果多是体系设想的一场反动，本质上消除了multi-die模块巨细的实践限定。关于高端和超等计较使用，这大概经由过程大幅缩小体系内少量、GPU或加速器die之间的互连耽误和互连功耗，从而大幅进步的功能。今天在封装之间需求的连贯将酿成单个面板上的互连路线。从概念上讲，模块中巨型内核的数目仅受限于你能从封装中移除热量的才能。
在更注意本钱的其余使用畛域，影响大概完整分歧。比方，在汽车畛域，这多是完成车辆真正所需的伟大计较才能的一条门路，但本钱将对普通汽车市场来说是可接受的。在设置装备摆设中，这可能为便携设置装备摆设或文娱体系带来像天生式AI如许的才能。
这些机遇并不是来自于将少量巨型die组合在一起，而是经由过程应用面板手艺将一个巨型die分解为少量较小的die（功能性chiplet）。假如如许的才能能够完成，这将有助于完成一个真正的chiplet开放市场，不但仅是服务于某个巨型中央die的RAM chiplet和I/O chiplet，而是作为CPU、向量或AI加速器的功能块的chiplet。并且，这一才能可能会突破在巨型芯片设想和创造这些大型芯片所需的进步前辈半导体工艺上的把持场合排场。
在大型面板上装置体系的才能不但扩充了封装中chiplet的装置面积，还为环球高端市场带来了新一代的参与者，此中许多玩家来改过的地域。这类变迁多是深远的。
