Vers l'essor des packages 3D en 2019 ?

Pour le grand public, les packages tridimensionnels restent encore timides, réservés à des produits très haut de gamme, comme la HBM sur les Fury et VEGA nécessitant un interposer, ou plus récemment sur la plateforme Lakefield (connu également sous le nom de Foveros) présentée à l'Architecture Day et au CES.

Foveros, ou comment coller des dies ensemble

Commençons par clarifier la chose : le terme 3D peut être trompeur : par exemple, les transistors FinFET possèdent déjà une structure tridimensionnelle - c'est justement ce qui permet d'atteindre des finesses nommées "10nm" ou "7nm", ce qui correspondrait à la taille de gravure nécessaire pour atteindre une densité équivalente sur des transistors planaires. Fort heureusement, le marketing n'est pas passé par là, et les CPU FinFET sont bel et bien 2D. Pour monter dans la troisième dimension, il n'y a pas 50 solutions : empiler des couches (comme sur Foveros, mais aussi sur certains FPGA par exemple), cas dans lequel on se retrouve avec une structure "2,5 D". Cela signifie simplement que la troisième dimension est segmentée, et donc que le design se fait sous très fortes contraintes sur cette dimension-là. Pour cela, plusieurs solution : il est possible de poser des substrats sur un interposer, ou directement de coller plusieurs gravures les unes au-dessus des autres, méthode en préparation chez certains fondeurs. La HBM en est un parfait exemple : chaque couche est indépendante, la communication ne s'effectuant que par des TSV (Through-Silicon-Via). Cependant, de nouvelles technologies ont permis des avancées significatives pour la réalisation de puces 3D, ouvrant la porte à de nouveaux designs pour un futur proche, citons par exemple les "cubes de SRAM" chez GlobalFoundries.

Des gaufres 3D, un régal pour nos PC ?

Selon SemiEngineering, ces techniques de packaging de puce avancées vont connaitre une forte croissance à partir de 2019, débutée par AMD avec ses puces multi-dies. Avec un marché de 68 milliards de dollars prévu pour 2019 (soit une hausse annuelle de 3,5%) rien que pour le packaging des puces (pour la fabrication de ces dernières, pas pour les mettre dans un carton rouge avec marqué gamer !), nul doute que la moindre innovation soit accueillie avec enthousiasme. Vivement que cela se concrétise dans des prix moins élitistes sur desktop !