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TSV技術：重塑處理器架構與硬件生態(tài)的革新力量

來源：中芯巨能：提供選型指導+現(xiàn)貨供應+技術支持| 發(fā)布日期：2024-04-18 16:00:02 瀏覽量：

在科技日新月異的今天，一種名為TSV（Through Silicon Via，硅通孔）的技術正在硬件的底層深刻改變著人類的生產(chǎn)生活方式。TSV的應用不僅允許復雜處理器被分離在幾個不同的芯片上，還帶來了諸多附加優(yōu)勢，如增加連接數(shù)量、提升帶寬以及降低功耗等。

首先，TSV技術的引入使得處理器可以被劃分為不同部分，這一變革在處理器設計中具有重要意義。隨著芯片尺寸的增大，電路中錯誤的可能性也隨之增加。通過將處理器分解為不同部分，我們可以減少優(yōu)質芯片的生產(chǎn)成本，并提高生產(chǎn)效率。這是因為理論上，減小芯片尺寸可以降低總體成本。盡管實際情況可能并非如此簡單，但TSV技術確實為我們提供了一種優(yōu)化處理器設計的新思路。

TSV技術：重塑處理器架構與硬件生態(tài)的革新力量

此外，TSV技術的另一個顯著優(yōu)勢在于其能夠垂直堆疊多個芯片，從而大大減少了它們占用的面積。這一特性在處理器和其他硬件組件的集成中發(fā)揮了重要作用。例如，在圖形處理器中，HBM內(nèi)存作為VRAM的使用就是一個典型的例子。通過將內(nèi)存芯片垂直堆疊在處理器上方，我們可以減少它們占用的電路板面積，提高系統(tǒng)的集成度。同樣，三星的V-NAND存儲器也是一個將多個NAND閃存存儲芯片堆疊起來的成功示例。

在TSV技術的應用中，我們還看到了邏輯和內(nèi)存組合的新模式。這種模式中，內(nèi)存位于處理器的頂部，通過硅互連實現(xiàn)與處理器的通信。寬I/O內(nèi)存就是這一模式的代表，它曾經(jīng)在智能手機中廣泛應用。這種將內(nèi)存與處理器緊密集成的方式，有助于提高系統(tǒng)的整體性能和效率。

蘋果公司在其最新推出的M1 ULTRA處理器中，采用了帶TSV的Silicon interposer進行多個CPU的集成。這一創(chuàng)新舉措不僅展示了TSV技術在高性能處理器設計中的潛力，也預示著未來更多硬件產(chǎn)品將受益于這項技術。

如今，無論是AI、AR、VR中使用的傳感器、圖像傳感器，還是堆疊存儲芯片以及高性能處理器，都越來越離不開TSV技術。這項技術正在不斷推動著硬件領域的發(fā)展和創(chuàng)新，為我們的生活帶來更多可能性和便利。

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