【摘要】 研究人员Puneet Gupta和Subramanian Iyer表示，这一变化将使各种系统的开发成为可能。他们认为，依靠PCB使公司更难开发诸如智能手表
研究人员Puneet Gupta和Subramanian Iyer表示，这一变化将使各种系统的开发成为可能。他们认为，依靠PCB使公司更难开发诸如智能手表之类的较小设备，同时也抑制了数据中心中使用的较大设备的增长。他们的硅互连结构有望实现越来越大的设备。他们解释说：
我们的研究表明，印制电路板可以用构成所附着芯片的相同材料(即硅)代替。此举将导致可穿戴设备和其他尺寸受限的小配件的系统体积更小，重量更轻。 ，以及功能强大的高性能计算机，它将数十台服务器的计算能力打包到一块餐盘大小的硅片上。
Gupta和Iyer还表示，这种硅互连结构将使芯片制造商不再依赖(相对)大型，复杂且难以制造的片上系统，该系统目前运行从智能手机到超级计算机的所有功能。相反，他们将能够在其结构上使用紧密互连的更小，更易于设计且更易于制造的小芯片的组合。
他们指出，依靠小芯片而不是SoC并不是一个新主意。英特尔，英伟达和其他半导体公司也探索了相同的概念。但是研究人员希望他们的硅互连结构能够超越这些公司正在探索的新包装，以克服他们认为PCB的基本问题：灵活性，对焊接的依赖以及尺寸。
那么他们将如何解决这些问题呢？它以相对较厚(500微米至1毫米)的硅晶片开头，处理器，内存管芯，模拟和RF小芯片，电压调节器模块，甚至是无源元件(如电感器和电容器)都可以直接键合到该硅片上。 。这也将允许建立在硅衬底上的微米级铜柱代替焊料凸点。
他们说，这些变化将产生比钎焊更可靠的铜-铜键，而且所涉及的材料更少。但是，也许更重要的是，它们的意思是芯片的I / O端口之间的间距可以从10 µ；m减小到500 µ；m，因此可以打包2个。
他们说，与目前用于PCB的FR-4材料相比，硅也将是更好的导热体，当在硅互连织物的侧面放置两个散热器时，硅的散热能力将提高多达70%。更好的散热效果意味着性能更高的组件无需人为约束，因为否则它们会变得过热而无法安全运行。
Gupta和Iyer研究了他们的硅互连结构如何影响实际系统的大小。他们发现：
在一项服务器设计研究中，我们发现使用基于Si-IF的无封装处理器可以使传统处理器的性能提高一倍，这是因为它具有更高的连接性和更好的散热性。硅电路板的尺寸甚至更好。可以将其从1，000 cm2减少到400 cm2。将系统缩小对数据中心房地产和所需的冷却基础设施确实有实质性的影响。基于Arm微控制器的Things系统。在这里使用Si-IF不仅可以将电路板的尺寸缩小70%，而且可以将其重量从20克减少到8克。