O co tedy jde: Společnost AMD v říjnu ohlásila spolupráci s Amkor Technology. Ta by měla pomoci s vývojem a implementací technologií, které souvisejí obecně s propojováním - na úrovni čipu, mezi několika čipy, zkrátka všude tam, kde jsou současné technologie limitující.

TSV (through silicon via)

Základem je technologie zvaná TSV (through silicon via), v překladu spoje (či cesty) skrze křemík. Aby bylo zřejmé, o co jde, připomeneme si nejprve, jak vypadá běžný čip - jako příklad si vezměme třeba mobilní GeForce GT 540:

Celý čip (včetně pouzdra) je mnohonásobně větší, než samotné křemíkové GPU, které nese. Spodní strana je pokryta kontakty (v tomto případě typu BGA), pomocí nichž je čip připojený k PCB grafické karty, aby mohl komunikovat se zbytkem systému. Největší (zelená) část balení, která je v tomto případě tvořena především kuprexitem a spoji, se anglicky jmenuje interposer (slovo pochází z latiny a dalo by se přibližně přeložit jako něco, co se dává mezi, tedy mezikus).

Možná vás napadne, proč je tato část třeba - proč nemůže být samotný křemíkový čtvereček uchycen rovnou na PCB. Důvodů je více, jeden z ryze praktických je snadná manipulace při výrobě, při které nehrozí prasknutí křehkého jádra. Druhý, zásadnější, spočívá ve způsobu, jakým jsou kontakty vyvedené ze samotného křemíku. Jeho spodní strana totiž není pokrytá kontakty, jako je tomu u celých zapouzdřených čipů, ale kontakty - anglicky zvané pads - jsou rozmístěny pouze po obvodu křemíkové kostičky. Proto také rozměry (respektive obvod) křemíkového jádra udává, jak široká paměťová sběrnice může být implementována. Na obvod malého low-endového GPU se prostě kontakty potřebné pro vyvedení například 512bit sběrnice nevejdou.

Pro lepší představu snad pomůže schematický obrázek jednoduchého čipu:

Znázorňuje čip, po obvodu křemíku jsou vyznačené pads, které jsou v rámci pouzdra (části interposer) vodivě propojeny s kontakty, pomocí nichž bude tento čip přichycen k PCB nebo do nějakého socketu. Samotné pads jsou v praxi velice malé a hustě uspořádané, takže by jejich přímé spojení s PCB nebylo realizovatelné (minimální rozestupy spojů v běžném PCB jsou mnohonásobně hrubší).

Důvodem k rozmístění pads pouze po obvodu křemíku je samotná architektura a výrobní postupy. Čip je složený z vrstev křemíku, mezi nimiž jsou vrstvy kovových spojů (metal layers). Můžete si to představit například jako dort s vrstvami těsta a krému. Protože je krém přístupný pouze po obvodu, jsou i pads připojené právě po obvodu dortu - křemíku.

Amkor pracuje na změně. Právě technologie TSV (through silicon via) by měla umožnit průchod spojů skrze samotný křemík a přinést celou řadu nových možností ve vývoji nových konceptů. Amkor zmiňuje rozteč výstupů na 40 mikrometrech s tím, že výhledově bude schopný přejít na 20. Pro představu - s takovou technologií by i na 1024bit sběrnici stačil zhruba 1,5 mm² plochy grafického čipu, přičemž dnes je na implementaci 512bit sběrnice potřeba čip o ploše zhruba 400 mm² (!)