Samsung I-Cube4 : quatre modules HBM et un die (CPU, GPU, NPU…) sur une même puce

La technologie I-Cube (Interposer-Cube) de Samsung consiste à placer une ou plusieurs puces logiques et de les combiner avec plusieurs mémoires HBM, le tout placé au-dessus d’un interposeur en silicium. Le but étant de faire fonctionner « plusieurs dies comme une seule puce dans un unique paquet ».

La solution n'est pas sans faire penser à ce qu'Intel met en place avec Foveros et EMIB. I-Cube4 a été finalisée en mars par Samsung, elle est désormais disponible pour ses clients. Cette puce 2.5D succède à I-Cube2 (2018) et X-Cube (2020). 

Pour rappel, cette gamme de produit consiste à créer des puces hétérogènes composées de modules HBM et d'un ou plusieurs die logique tel qu’un CPU, un GPU, un NPU, etc. Cette nouvelle génération intègre un élément logique et quatre modules HBM. Selon le fabricant, elle vise des usages tels que le calcul haute performance (HPC), l’intelligence artificielle, la 5G, le cloud et les applications des grands datacenters. Bref tous les mots clés du moment.

Il ajoute que dans ce genre de puces, un des principaux problèmes vient de l’interposer en silicium. Il est très fin – environ 100 μm, moins épais qu’une feuille de papier – et il peut donc se plier ou se déformer, surtout lorsque sa surface augmente. Samsung explique avoir « étudié comment contrôler le gauchissement et la dilatation thermique de l'interposeur en modifiant le matériau et l'épaisseur ».

Le constructeur n’entre par contre pas davantage dans les détails techniques de la solution utilisée, mais indique avoir aussi travaillé à la réduction des étapes de fabrication, notamment dans la détection d'éléments défectueux, afin de réduire les coûts et temps de production. La relève est déjà en route avec i-Cube6 qui se prépare, Samsung évoquant de meilleures finesses de gravure, des interfaces à plus haut débit et du packaging 2.5/3D.