多芯片模块

多芯片模块（MCM）是一般的电子组件（诸如具有多个导电端子或封装“销”），其中多个集成电路（IC或“芯片”），半导体管芯和/或其他分立元件通常集成在统一的基板上，以便在使用时可以将其视为较大的IC。其他术语，例如“混合”或“ 混合集成电路 ”，也指MCM。组成MCM的各个IC被称为小芯片。英特尔和AMD正在使用MCM来提高性能并降低成本，因为将大型单片IC拆分为较小的小芯片可以轻松实现性能改进（轻松地将更多的晶体管拆分为多个小芯片），每个晶片更多的IC，并提高产量，因为体积更小裸片在半导体制造过程中被灰尘颗粒破坏的风险降低。每个小芯片在物理上都比常规的单片IC芯片小（单片IC是具有单个IC 的IC封装）。AMD的Zen 2设计是主流CPU使用的MCM的一个示例。

多芯片模块有多种形式，具体取决于其设计者的复杂性和开发理念。这些范围可以从在小型印刷电路板（PCB）上使用预封装的IC （旨在模仿现有芯片封装的封装尺寸）到完全定制的芯片封装，在高密度互连（HDI）衬底上集成许多芯片裸片的完全定制的芯片封装。

多芯片模块封装是现代电子小型化和微电子系统的重要方面。MCM根据用于创建HDI基板的技术进行分类。

• MCM-L –层压MCM。基板是多层层压印刷电路板（PCB）。
• MCM-D –存放的MCM。使用薄膜技术将模块沉积在基础基板上。
• MCM-C –陶瓷基板MCM，例如低温共烧陶瓷（LTCC）

MCM技术的一个相对较新的发展是所谓的“芯片堆栈”封装。当在系统内多次使用时，某些IC（尤其是存储器）具有非常相似或相同的引脚排列。精心设计的基板可以使这些管芯以垂直配置堆叠，从而使最终的MCM占位面积小得多（尽管要付出更大或更厚的芯片的代价）。由于在微型电子设计中面积往往是非常宝贵的，因此在许多应用中，例如手机和个人数字助理（PDA），芯片堆栈是一个有吸引力的选择。通过使用3D集成电路和薄化工艺，可以堆叠多达10个管芯来创建大容量SD存储卡。此技术也可以用于高带宽内存。

提高芯片堆栈中数据传输性能的可能方法是使用无线片上无线网络（WiNoC）。

• IBM Bubble内存 MCM（1970年代）
• IBM 3081大型机的导热模块（1980年代）
• 超导多芯片模块（1990年代）
• Intel Pentium Pro，Pentium D Presler，Xeon Dempsey和Clovertown，Core 2 Quad（Kentsfield，Penryn-QC和Yorkfield），Clarkdale，Arrandale和Haswell-H
• Micro SD卡和Sony 记忆棒
• Xenos，由ATI Technologies为Xbox 360设计的GPU，带有eDRAM
• POWER2，POWER4，POWER5和POWER7从IBM
• IBM z196
• 任天堂的Wii U在一个MCM上具有其CPU，GPU和板载VRAM（集成到GPU中）。
• 威盛纳米四核
• Flash和RAM内存组合的PoP
• 三星 MCP解决方案结合了移动DRAM和NAND存储。
• 基于Zen或Zen +架构的AMD Ryzen Threadripper和Epyc CPU 是两到四个芯片的MCM（基于Zen或Zen +的Ryzen不是MCM，并且由一个芯片组成）
• 基于Zen 2架构的AMD Ryzen，Ryzen Threadripper和Epyc CPU 是包含CPU内核的一个、两个、四个或八个芯片和一个更大的I / O芯片MCM。