01基于有源硅基板的三維存算一體集成芯片研究成果

眾所周知，國際固態(tài)電路會議(ISSCC)，由電氣與電子工程協(xié)會(IEEE)的固態(tài)電路學會(SSCS)傾力贊助，是半導體集成電路設計領域中的一個標志性學術盛會，被譽為芯片領域“奧林匹克”旗艦會議。ISSCC 2025會議，作為這一傳統(tǒng)盛會的最新篇章，已確定將于2025年2月16日至20日在美國舊金山舉行。

由復旦大學集成芯片全國重點實驗室和奇異摩爾團隊所著論文《芯齋: A 586mm2 Reusable Active TSV Interposer with Programmable Interconnect Fabric and 512Mb 3DUnderdeck Memory》成功入選ISSCC 2025，成為國內極少數(shù)入選的Chiplet領域學術成果。

該研究成果系奇異摩爾與復旦大學集成芯片全國重點實驗室攜手設計開展的基于有源硅基板（指3D Base Die通用底座）的三維存算一體集成芯片項目。在這一合作中，復旦大學從三維集成芯片的設計需求出發(fā)，完成了基礎理論分析，提出了可復用的有源硅基板架構，并依托奇異摩爾在先進工藝芯片設計、集成芯粒和先進封裝方面的技術基礎，共同開發(fā)了芯齋有源硅基板物理并完成了和存算一體芯粒的三維集成。

023D Base Die實現(xiàn)高性能的片內互聯(lián)

以Intel Ponte Vecchio GPU芯片以及AMD MI300 GPU加速卡為代表的新型3D IC技術運用3D先進工藝技術極大地增強了芯片的可擴展性、互聯(lián)密度，從而提升了芯片的整體性能。

以Ponte Vecchio 為例， Intel 運用3D 堆疊技術（稱為 Foveros）將Base Die（tile）通用底座與計算和緩存Die進行垂直堆疊。該技術在兩個芯片之間建立了密集的晶粒間垂直連接陣列（36微米間距微凸點陣列）不包括短銅柱和微焊料凸塊。信號和電源通過硅通孔進入該堆棧，硅通孔是相當寬的垂直互連，直接穿過硅的大部分。

（Source：ISSCC 2022） 3D Base Die支持水平方向和垂直方向的異構芯片互連。垂直方向，通過TSV、microbump等3D互連技術與頂層邏輯芯粒、Substrate垂直通信，從而以最小限度實現(xiàn)die與die之間的互連、片外連接，顯著提高芯粒集成密度從而大規(guī)模提升芯片性能能效。此外，該項技術使得不同功能、不同工藝節(jié)點的芯片可以被整合到一個緊湊的封裝中，從而打破了傳統(tǒng)二維芯片布局的限制。

Kiwi 3D Base Die 是奇異摩爾基于Chiplet及3D IC架構所自研的IOD系列互聯(lián)芯粒。Kiwi 3D Base Die 以高性能片上網(wǎng)絡Kiwi Fabric 為互聯(lián)核心，整合了PCle、HBM等高速互聯(lián)接口，并搭配大容量的片上近存，可實現(xiàn)高效的片內數(shù)據(jù)傳輸調度與存儲。依托穩(wěn)定而可靠的供應鏈合作伙伴，奇異摩爾已經(jīng)具備3D Base Die的設計及量產(chǎn)能力，客戶只需要自研核心邏輯Die，便可實現(xiàn)芯粒間的高速/高密度的互聯(lián)，進一步降低設計周期及研發(fā)成本。

“三維集成芯片技術是未來高性能芯片發(fā)展的關鍵方向，三維存算一體集成芯片是在人工智能時代實現(xiàn)芯片算力、功耗和密度持續(xù)提升的變革性路徑。本次復旦大學與奇異摩爾攜手合作的三維存算一體集成芯片是學術界和產(chǎn)業(yè)界一次驚喜的碰撞，奇異摩爾在硅基板和先進封裝方面深厚的技術積累是本次項目能夠圓滿成功的重要原因。希望未來國內學術界和產(chǎn)業(yè)界可以發(fā)揮自身優(yōu)勢，攜手解決我國在芯片領域更多的痛點問題?！?復旦大學集成芯片全國重點實驗室陳遲曉副研究員表示。

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AI網(wǎng)絡全棧式互聯(lián)架構產(chǎn)品及解決方案提供商

奇異摩爾，成立于2021年初，是一家行業(yè)領先的AI網(wǎng)絡全棧式互聯(lián)產(chǎn)品及解決方案提供商。公司依托于先進的高性能RDMA 和Chiplet技術，創(chuàng)新性地構建了統(tǒng)一互聯(lián)架構——Kiwi Fabric，專為超大規(guī)模AI計算平臺量身打造，以滿足其對高性能互聯(lián)的嚴苛需求。

我們的產(chǎn)品線豐富而全面，涵蓋了面向不同層次互聯(lián)需求的關鍵產(chǎn)品，如面向北向Scale out網(wǎng)絡的AI原生智能網(wǎng)卡、面向南向Scale up網(wǎng)絡的GPU片間互聯(lián)芯粒、以及面向芯片內算力擴展的2.5D/3D IO Die和UCIe Die2Die IP等。這些產(chǎn)品共同構成了全鏈路互聯(lián)解決方案，為AI計算提供了堅實的支撐。

奇異摩爾的核心團隊匯聚了來自全球半導體行業(yè)巨頭如NXP、Intel、Broadcom等公司的精英，他們憑借豐富的AI互聯(lián)產(chǎn)品研發(fā)和管理經(jīng)驗，致力于推動技術創(chuàng)新和業(yè)務發(fā)展。團隊擁有超過50個高性能網(wǎng)絡及Chiplet量產(chǎn)項目的經(jīng)驗，為公司的產(chǎn)品和服務提供了強有力的技術保障。我們的使命是支持一個更具創(chuàng)造力的芯世界，愿景是讓計算變得簡單。奇異摩爾以創(chuàng)新為驅動力，技術探索新場景，生態(tài)構建新的半導體格局，為高性能AI計算奠定穩(wěn)固的基石。