Xưa nhớ có bạn hỏi: “Anh ơi, học vi mạch có cần mua máy mạnh để thiết kế 3D không ạ?”

Này không biết sao mà bạn hiểu nhầm thiết kế vi mạch thành thiết kế đồ họa. Chắc có lẽ bạn nghe đâu đó về “3D” khi nói tới vi mạch nên hiểu nhầm. Trong ngành chip thì “3D” không nói về hình ảnh, mà nói về cách xếp các chip/die theo chiều dọc để tăng hiệu năng và mật độ.

“3D” trong vi mạch ở đây chủ yếu nói về công nghệ đóng gói (packaging) và kết nối silicon, chứ không phải đồ họa đâu nhen . Dưới đây là một số loại thông dụng:

3D-SIP (System in Package)

Nhiều chip khác nhau được đặt chung trong một package (ví dụ CPU, RAM, HBM…).
Đây là dạng “3D” phổ biến nhất hiện nay, thường thấy trong các chip hiệu năng cao.

3D-SIC (Stacked IC)

Không chỉ đặt chung package, mà bắt đầu xếp các die trực tiếp lên nhau. Cách này giúp tách chip lớn thành nhiều chip nhỏ (chiplet) để giảm chi phí và tăng tỉ lệ thành công khi sản xuất.

3D-SOC (System on Chip)

Logic, cache, bộ nhớ… không chỉ nằm cạnh nhau mà còn xếp lên nhau theo chiều dọc. Cách làm này đặc biệt quan trọng trong AI chip, vì giúp tăng băng thông và giảm độ trễ rất mạnh. Hiện tại thì có một số phần trong công nghệ này đã gần như thương mại hoá, nhưng 3D-SOC vẫn chưa hoàn toàn trở thành “mainstream – đại trà” như các công nghệ 2D/2.5D/3D-packaging.

3D-IC

Đây là cấp độ tiên tiến nhất hiện nay. Không chỉ xếp chip, mà xếp luôn transistor để tiếp tục kéo dài định luật Moore trong tương lai. Hiện tại thì công nghệ này vẫn chưa đưa vào mass production. Nó vẫn đang ở giai đoạn research và early technology development tại các hãng như TSMC, Samsung, Intel…