Tavallisessa CPU: ssa on kolme ydinosaa. Nämä ovat substraatti, CPU-suutin ja IHS. Substraatti on PCB, jolle loput CPU: sta on sijoitettu. Sen alapuolella on CPU-liitännän nastat. CPU-suulake on todellinen CPU. Se on tarkasti syövytetty pii, joka suorittaa käsittelyn. CPU-suulakkeessa on myös suorittimen välimuistitasot, jotka on integroitu suoraan viestintäaikojen minimoimiseksi. IHS on integroitu lämmönlevitin. Se puristuu suoraan CPU-suuttimeen ja välittää tuottamansa lämmön suorittimen jäähdyttimeen. IHS tarjoaa myös suojan muotin halkeilua vastaan. CPU-suulake on melko hauras, ja CPU-jäähdyttimen asennuspaine voi rikkoa sen. IHS neutraloi tämän riskin, koska se ei siirrä painetta suorittimen suuttimeen.
Multi-Chip moduulit
Pakkausalusta tarjoaa kaikki liitännät CPU-suuttimelle, reitittäen sähköiset signaalit kustakin käytetystä nastasta CPU-suulakkeelle. Valitettavasti tämä ei toimi aivan yhtä hyvin, kun yhdessä prosessorissa on useita kuoppia. Tämä voi johtua siitä, että he käyttävät tavallista siruarkkitehtuuria tai siitä, että sirun suunnittelu on monimutkaisempi. Tämä pätee esimerkiksi myös, jos CPU: ssa on FPGA tai muisti suoraan pakkauksessa. Vaikka MCM- tai Multi-Chip Module -suorittimet voivat toimia pelkän substraatin kanssa, kuten AMD: n Ryzen-suorittimet osoittavat, vaihtoehto, jota käytettiin erityisesti aikaisemmissa sirujen malleissa, oli käyttää välilevyä.
Interposer on yksinkertaisesti välikerros pakkaussubstraatin ja CPU-suuttimen välillä. Interposer on valmistettu piistä, mikä tekee siitä melko kalliin, vaikkakaan ei niin kalliin kuin nykyaikaisemmat 3D-stankotekniikat. Piin välilaite on tyypillisesti konfiguroitu kytkeytymään pakkauksen substraattiin BGA: n tai Ball Grid Array: n kautta. Tämä on joukko pieniä juotospalloja, mikä tarkoittaa, että välikappale pidetään fyysisesti pakkauksen alustan yläpuolella, verrattuna CPU-suuttimeen, joka on sulatettu suoraan substraattiin tai välilaitteeseen kuparin tarjoamalla sähköliitännällä pilarit. Interposer käyttää sitten TSV: itä tai Through Silicon Vias -signaaleja kuljettamaan sähköiset signaalit läpi ilman heikkenemistä. Piin välikappale mahdollistaa myös välisen tiedonsiirron.
Interposerin käytön edut
Interposer tarjoaa kaksi pääetua verrattuna suorittimen suuttimen sijoittamiseen suoraan pakkauksen alustalle. Ensinnäkin piiväliaineella on paljon pienempi lämpölaajenemiskerroin. Tämä tarkoittaa, että pienempiä juotosnystyjä voidaan käyttää, koska pii kestää lisääntyneen lämpökuorman. Se tarkoittaa myös, että I/O-liitettävyys voi olla huomattavasti tiheämpi kuin suoraan alustalle rakennettaessa, mikä mahdollistaa suuremman kaistanleveyden tai paremman tilan käytön.
Toinen etu on, että piiväliaineisiin voi olla paljon kapeampia jälkiä syövytettynä kuin substraattiin. Mahdollistaa tiheämmän ja monimutkaisemman piirin. Toinen etu, joka saattaa vaikuttaa vain joihinkin yrityksiin, on se, että piisubstraatti voidaan syövyttää käyttämällä vanhaa CPU-etsauslaitteistoa. Jos yrityksessä on jo tämä laitteisto käyttämättömänä, sitä voidaan käyttää uudelleen tähän tarkoitukseen. Nykyaikaisia pieniä prosessisolmuja ei tarvita, mikä tarkoittaa, että etsauskoneiston laitteistokustannukset ovat minimaaliset, ainakin verrattuna nykyaikaisiin valmistussolmuihin.
Johtopäätös
Interposer on välittäjä paketin substraatin ja CPU-suuttimen välillä. Se on yleensä valmistettu piistä. Se tarjoaa hyvän lämmönkestävyyden pienimuotoisille, suuritiheyksisille liitoksille. Tämä ominaisuus on erityisen hyödyllinen sirupohjaisissa prosessoreissa.