[发明专利]用于在多芯片封装中管理热行为的方法和装置

说明书

一种集成电路，可包括用于访问相关联的管芯堆叠体的电路。该电路可以接收温度信息以及帮助确定是否期望将访问命令或请求重新路由到堆叠体中的一个或多个管芯的多个操作参数。该电路可以包括智能交叉开关，该智能交叉开关实施地址转译或散列功能以帮助将逻辑用户地址映射到物理地址空间。以这种方式执行热感知流量管理可以确保在系统中保持可接受的时序裕度，以使错误的可能性最小化。

背景技术

本申请通常涉及集成电路，并且更具体地，涉及具有一个以上集成电路管芯的集成电路封装。

集成电路封装通常包括集成电路(IC)管芯和其上安装有管芯的衬底。集成电路管芯通过键合线或焊料凸块耦合到衬底。来自集成电路管芯的信号通过键合线或焊料凸块传播到衬底。

由于对集成电路技术的需求持续甚至超过了不断减小的器件尺寸所带来的好处，越来越多的应用要求集成度要比单个硅管芯中的集成度更高的封装解决方案。为了满足这种需要，可以在集成电路封装(即，多芯片封装)内放置一个以上的IC管芯。由于不同类型的设备可以满足不同类型的应用，因此在一些系统中可能需要更多的IC管芯，以满足高性能应用的要求。因此，为了获得更好的性能和更高的密度，多芯片封装可以包括沿着同一平面横向布置的多个管芯，或者可以包括彼此堆叠的多个管芯。

在这种多芯片封装解决方案中，多芯片封装通常将包括主逻辑管芯和高带宽存储(HBM)堆叠体，二者都安装在多芯片封装内的公共内插件衬底上。HBM堆叠体可以包括垂直堆叠在彼此顶部上的四个存储管芯。HBM堆叠体通常与同一封装中的主逻辑管芯或某些其他加速器管芯非常靠近，并且因此具有独特的热约束。

当HBM堆叠体的工作温度超过某个阈值时，由于与时序有关的问题，HBM堆叠体的性能将受到影响。随着温度升高，时序裕度将趋于降低，这导致存储错误增加。在一个筛选过程中，发现60％的部件在从被测试的HBM堆叠体读出数据时出现了比特错误。随着更多的存储管芯被添加到HBM堆叠体中，并且随着应用程序继续推动更高的带宽操作，存储错误量只会加剧，从而增加了高温时序冲突的风险。

在此背景下，出现了本文描述的实施例。

附图说明

图1是根据实施例可操作以彼此通信的集成电路设备的说明性系统的图。

图2是根据实施例的说明性多芯片封装的横截面侧视图。

图3是根据实施例的说明性系统的示意图，该说明性系统包括主机处理器和耦合到相关联的存储管芯堆叠体的主管芯。

图4是根据实施例包括多个存储体的说明性伪通道的示意图。

图5是根据实施例被配置为基于多个操作参数执行热节流的说明性存储器控制器电路的示意图。

图6是示出根据实施例如何可以从管芯堆叠体内的一个以上管芯获得温度信息的示意图。

图7是根据实施例被配置为执行地址转译/散列的说明性智能转换电路的示意图。

图8是根据实施例示出如何将地址空间划分为静态区域和动态区域的示意图。

图9是根据实施例用于操作结合图2-图7示出的电路的说明性步骤的流程图。

具体实施方式

本实施例涉及用于在多芯片封装内管理热特性的各种方法，该多芯片封装包括可操作以经由对应的通道与相关联的管芯堆叠体通信的主管芯。在一种适当的布置中，主管芯上的热控制器电路可以被配置为从管芯堆叠体内的一个或多个管芯接收多个操作参数，并且选择性地使对较热的管芯的访问节流。如果确定一个管芯的温度大于预定温度阈值(例如，如果温度读数超过30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、或更高)，则可以将该管芯视为“热”管芯。如果温度低于预定热阈值，则可以将管芯视为“冷”或没有时序冲突的风险。例如，控制器可以估计在给定的时间窗口内发送到每个管芯的命令的数量，并标记可能超过预定热极限的情况。