Sebuah CPU standar memiliki tiga bagian inti. Ini adalah substrat, CPU mati, dan IHS. Substrat adalah PCB di mana sisa CPU ditempatkan. Ini memiliki pin konektor soket CPU di bagian bawahnya. CPU die adalah CPU yang sebenarnya. Justru silikon tergores yang melakukan pemrosesan. CPU die juga menampilkan tingkatan cache CPU yang terintegrasi langsung untuk meminimalkan waktu komunikasi. IHS adalah Penyebar Panas Terintegrasi. Ini menekan langsung ke CPU die dan mentransmisikan panas yang dihasilkannya ke pendingin CPU. IHS juga menawarkan perlindungan terhadap retakan mati. Mati CPU cukup rapuh, dan tekanan pemasangan pendingin CPU dapat memecahkannya. IHS menetralkan risiko ini karena tidak mengirimkan tekanan itu ke CPU yang mati.
Modul Multi-Chip
Substrat paket menyediakan semua konektivitas untuk die CPU, mengarahkan sinyal listrik dari setiap pin yang digunakan ke die CPU. Sayangnya, ini tidak berfungsi dengan baik ketika ada banyak cetakan pada satu CPU. Ini mungkin karena mereka menggunakan arsitektur chiplet standar atau karena desain chip lebih kompleks. Misalnya, ini juga berlaku jika CPU menampilkan FPGA atau memori langsung pada paket. Sementara MCM atau Multi-Chip Module CPU dapat bekerja hanya dengan substrat, seperti yang ditunjukkan oleh CPU AMD Ryzen, sebuah alternatif, terutama yang digunakan dalam desain chiplet sebelumnya adalah dengan menggunakan interposer.
Interposer hanyalah lapisan perantara antara paket substrat dan CPU mati. Interposer terbuat dari silikon, yang membuatnya cukup mahal, meskipun tidak semahal teknik 3D die stacking yang lebih modern. Interposer silikon biasanya dikonfigurasi untuk terhubung ke substrat paket melalui BGA, atau Ball Grid Array. Ini adalah susunan bola solder kecil, yang berarti bahwa interposer secara fisik dipegang di atas substrat paket, dibandingkan dengan CPU die yang langsung menyatu dengan substrat atau interposer dengan konektivitas listrik yang disediakan oleh tembaga pilar. Interposer kemudian menggunakan TSV atau Through Silicon Vias untuk melewatkan sinyal listrik tanpa degradasi. Interposer silikon juga memungkinkan konektivitas komunikasi mati-ke-mati.
Manfaat menggunakan interposer
Sebuah interposer menawarkan dua manfaat utama dibandingkan menempatkan CPU mati langsung pada substrat paket. Pertama, interposer silikon memiliki koefisien ekspansi termal yang jauh lebih rendah. Ini berarti bahwa tonjolan solder yang lebih kecil dapat digunakan karena silikon dapat menangani beban termal yang meningkat. Ini juga berarti bahwa konektivitas I/O dapat lebih padat secara signifikan daripada saat membangun langsung di atas substrat, memungkinkan bandwidth yang lebih tinggi atau penggunaan ruang mati yang lebih baik.
Manfaat kedua adalah bahwa interposer silikon dapat memiliki jejak yang jauh lebih sempit yang terukir di dalamnya daripada substrat. Memungkinkan sirkuit yang lebih padat dan lebih kompleks. Keuntungan lain yang mungkin hanya mempengaruhi beberapa perusahaan adalah bahwa substrat silikon dapat digores dengan menggunakan perangkat keras etsa CPU lama. Jika sebuah perusahaan sudah memiliki perangkat keras ini yang tidak digunakan, perangkat tersebut dapat digunakan kembali untuk tujuan ini. Node proses kecil modern tidak diperlukan yang berarti bahwa biaya perangkat keras untuk mesin etsa minimal, setidaknya dibandingkan dengan node fabrikasi modern.
Kesimpulan
Interposer adalah perantara antara paket substrat dan CPU mati. Biasanya terbuat dari silikon. Ini menawarkan stabilitas termal yang baik untuk koneksi skala kecil dan kepadatan tinggi. Fitur ini sangat berguna untuk CPU berbasis chiplet.