高端计算的解决方案是堆叠硅片。
一批高性能处理器表明，延续摩尔定律的新方向是向上发展。每一代处理器都要比上一代性能更好，究其根本，这意味着要在硅片上集成更多的逻辑。但其中存在两个问题。首先，我们缩小晶体管及其组成的逻辑和内存块的能力正在放缓。其次，单块芯片已经达到了尺寸极限。光刻工具可以在850平方毫米的面积内绘制图案，这大约是一个现代服务器图形处理单元（GPU）的大小。
3D处理器的3种制造方法（3d处理器的3种制造方法是什么）
要做到这一点需要很多创新。工程师们必须想办法防止堆栈中一块芯片的热量破坏另一块芯片，决定哪些功能应该放在哪里、这些功能如何实现，防止偶尔出现的坏芯片造成大量昂贵的无用系统，以及应对一次完成这一切所增加的复杂性。
以下3个示例不仅展示了3D芯片堆叠是如何完成的，还介绍了其优势。
采用3D V-Cache缓存技术的AMD Zen 3
吴指出，与缩小逻辑的能力相比，业界缩小SRAM的能力正在放缓。因此，未来的SRAM扩展包可能会继续使用更成熟的制造工艺，而计算芯粒将被推到摩尔定律的最前沿。
Graphcore的Bow AI处理器
英特尔的Ponte Vecchio超级计算机芯片
戈麦斯表示，从2008年第一台千万亿次浮点运算超级计算机发展到今年的百亿亿次浮点运算超级计算机花了14年。他预测，借助3D堆叠等先进封装技术，下次将计算速度提高千倍所需的时间可能会缩短到6年。
3D技术
微凸块本质上是一种叫做“倒装芯片”的标准封装技术的缩小版。在倒装芯片中，焊料凸块被添加到了芯片顶部（表面）的互连端点。然后将芯片翻转到具有一组匹配互连的封装基板上，并熔化焊料形成键合。要用这种技术堆叠两块芯片，其中一块芯片的表面必须有短铜柱。然后用一个“微凸块”焊料盖住这些芯片，通过熔化焊料将两块芯片面对面连接起来。
硅通孔（TSV）是垂直向下穿过芯片硅的互连。它们不会贯穿整个晶圆，因此必须将硅片的背面磨平，直至硅通孔暴露出来。这在3D堆叠芯片中通常是必要的，因为要将芯片键合在一起使其互连面对面。在这种情况下，硅通孔可为堆栈供电并提供数据。多年来，它们在垂直堆叠多块内存芯片的高带宽动态RAM中得到了广泛应用。但随着3D芯片堆叠技术的发展，这项技术也应用到了逻辑芯片中。
