Resumen - Diseño de Arquitecturas de Multi-Chiplet de Alto Rendimiento y Factible Térmicamente impulsadas por Interposers de Vidrio No Doblabble

Diseño de Arquitecturas de Multi-Chiplet de Alto Rendimiento y Factible Térmicamente impulsadas por Interposers de Vidrio No Doblabble

2025-07-24 02:26:08

{"Harsh Sharma","Janardhan Rao Doppa","Umit Y. Ogras","Partha Pratim Pande"}

{cs.AR}

Este documento explora el diseño de arquitecturas de multi-chiplet de alto rendimiento y factibles térmicamente utilizando intercaladores de vidrio no flexibles. Mientras que los intercaladores de vidrio ofrecen un rendimiento eléctrico superior y costos de fabricación más bajos en comparación con los intercaladores de silicio tradicionales, también presentan desafíos relacionados con la gestión térmica y la curvatura. Los autores proponen un marco de diseño sensible al calor, a la curvatura y al rendimiento que emplea la co-optimización de arquitectura y empaquetado. Este marco descompone los chiplet superficiales e integrados para equilibrar objetivos de diseño conflictivos, asegurando compensaciones óptimas entre rendimiento, potencia y confiabilidad estructural. Puntos clave: * **Ventajas de los intercaladores de vidrio**: Rendimiento eléctrico superior, menor capacitancia y menor crosstalk en comparación con los intercaladores de silicio. * **Desafíos**: Puntos calientes térmicos y curvatura, que se vuelven más pronunciados a medida que aumenta el tamaño del sistema. * **Marco de diseño**: Co-optimización de arquitectura y empaquetado para equilibrar rendimiento, potencia y confiabilidad estructural. * **Desintegración de chiplet**: Distribuir los chiplet entre posiciones superficiales e integradas basándose en sus características térmicas y de potencia. * **Enfoque de optimización**: Optimización bayesiana para explorar un amplio espacio de diseño y equilibrar objetivos conflictivos. * **Resultados experimentales**: Demostrado un mejoramiento del rendimiento hasta un 64,7% y una reducción de potencia del 40% en comparación con sistemas 2.5D tradicionales para cargas de trabajo de redes neuronales profundas. El marco propuesto aborda los desafíos de diseñar arquitecturas de multi-chiplet de alto rendimiento y factibles térmicamente utilizando intercaladores de vidrio. Al co-optimizar arquitectura y empaquetado y desintegrar los chiplet, el marco logra mejoras significativas en el rendimiento mientras mantiene la integridad térmica y estructural.