एक इंटरपोजर क्या है?

एक मानक सीपीयू में तीन मुख्य भाग होते हैं। ये सब्सट्रेट हैं, सीपीयू डाई, और आईएचएस। सब्सट्रेट वह पीसीबी है जिस पर बाकी सीपीयू रखा जाता है। इसके नीचे की तरफ सीपीयू सॉकेट कनेक्टर पिन है। सीपीयू डाई वास्तविक सीपीयू है। यह ठीक से नक़्क़ाशीदार सिलिकॉन है जो प्रसंस्करण करता है। सीपीयू डाई में संचार समय को कम करने के लिए सीपीयू कैश टियर को सीधे एकीकृत किया गया है। IHS इंटीग्रेटेड हीट स्प्रेडर है। यह सीधे सीपीयू डाई पर दबाता है और इससे पैदा होने वाली गर्मी को सीपीयू कूलर तक पहुंचाता है। आईएचएस डाई क्रैकिंग से भी सुरक्षा प्रदान करता है। सीपीयू डाई काफी भंगुर है, और सीपीयू कूलर का बढ़ता दबाव इसे क्रैक कर सकता है। IHS इस जोखिम को बेअसर कर देता है क्योंकि यह उस दबाव को CPU मरने तक नहीं पहुंचाता है।

मल्टी-चिप मॉड्यूल

पैकेज सब्सट्रेट सीपीयू डाई के लिए सभी कनेक्टिविटी प्रदान करता है, प्रत्येक प्रयुक्त पिन से सीपीयू डाई तक विद्युत संकेतों को रूट करता है। दुर्भाग्य से, यह काफी काम नहीं करता है जब एक ही सीपीयू पर कई मर जाते हैं। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि वे एक मानक चिपलेट आर्किटेक्चर का उपयोग कर रहे हैं या क्योंकि चिप का डिज़ाइन अधिक जटिल है। उदाहरण के लिए, यह तब भी लागू होगा जब सीपीयू ने पैकेज पर सीधे एफपीजीए या मेमोरी प्रदर्शित की हो। जबकि एमसीएम या मल्टी-चिप मॉड्यूल सीपीयू सिर्फ एक सब्सट्रेट के साथ काम कर सकते हैं, जैसा कि एएमडी रेजेन सीपीयू दिखाते हैं, एक विकल्प, विशेष रूप से पहले के चिपलेट डिजाइनों में इस्तेमाल किया गया था, एक इंटरपोजर का उपयोग करना था।

एक इंटरपोजर पैकेज सब्सट्रेट और सीपीयू डाई के बीच बस एक मध्यस्थ परत है। इंटरपोज़र सिलिकॉन से बना है, जो इसे काफी महंगा बनाता है, हालांकि अधिक आधुनिक 3D डाई स्टैकिंग तकनीकों जितना महंगा नहीं है। सिलिकॉन इंटरपोजर को आमतौर पर बीजीए, या बॉल ग्रिड ऐरे के माध्यम से पैकेज सब्सट्रेट से कनेक्ट करने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है। यह छोटे सोल्डर गेंदों की एक सरणी है, जिसका अर्थ है कि इंटरपोजर भौतिक रूप से पैकेज सब्सट्रेट के ऊपर रखा जाता है, सीपीयू डाई की तुलना में जो तांबे द्वारा प्रदान की गई विद्युत कनेक्टिविटी के साथ सीधे सब्सट्रेट या इंटरपोजर से जुड़ा होता है स्तंभ इंटरपोजर तब टीएसवी या थ्रू सिलिकॉन वायस का उपयोग बिना किसी गिरावट के विद्युत संकेतों को पारित करने के लिए करता है। सिलिकॉन इंटरपोजर डाई-टू-डाई संचार कनेक्टिविटी की भी अनुमति देता है।

इंटरपोज़र का उपयोग करने के लाभ

सीपीयू डाई को सीधे पैकेज सब्सट्रेट पर रखने पर एक इंटरपोजर दो मुख्य लाभ प्रदान करता है। सबसे पहले, सिलिकॉन इंटरपोजर में थर्मल विस्तार का बहुत कम गुणांक होता है। इसका मतलब है कि छोटे सोल्डर बंप का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि सिलिकॉन बढ़े हुए थर्मल लोड को संभाल सकता है। इसका मतलब यह भी है कि आई/ओ कनेक्टिविटी सीधे सब्सट्रेट पर निर्माण की तुलना में काफी सघन हो सकती है, जिससे उच्च बैंडविड्थ या डाई स्पेस के बेहतर उपयोग की अनुमति मिलती है।

दूसरा लाभ यह है कि सिलिकॉन इंटरपोज़र में सब्सट्रेट की तुलना में बहुत अधिक संकरे निशान हो सकते हैं। सघन अधिक जटिल सर्किटरी के लिए अनुमति। एक अन्य लाभ जो केवल कुछ कंपनियों को प्रभावित कर सकता है, वह यह है कि सिलिकॉन सब्सट्रेट को लीगेसी सीपीयू नक़्क़ाशी हार्डवेयर के उपयोग से बनाया जा सकता है। यदि किसी कंपनी के पास पहले से ही यह हार्डवेयर अप्रयुक्त पड़ा है, तो इस उद्देश्य के लिए इसका पुन: उपयोग किया जा सकता है। आधुनिक छोटी प्रक्रिया नोड्स की आवश्यकता नहीं है जिसका अर्थ है कि नक़्क़ाशी मशीनरी के लिए हार्डवेयर लागत कम से कम आधुनिक फैब्रिकेशन नोड्स की तुलना में कम है।

निष्कर्ष

एक इंटरपोजर पैकेज सब्सट्रेट और सीपीयू डाई के बीच एक मध्यस्थ है। यह आमतौर पर सिलिकॉन से बना होता है। यह छोटे पैमाने पर, उच्च घनत्व वाले कनेक्शन के लिए अच्छा थर्मल स्थिरता प्रदान करता है। यह फीचर चिपलेट-आधारित सीपीयू के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।