Résumé - Conception d'architectures de Multi-Chiplet à Haute Performance et Thermiquement Réalisables grâce à des Intercalaires en Verre Inflexible

Conception d'architectures de Multi-Chiplet à Haute Performance et Thermiquement Réalisables grâce à des Intercalaires en Verre Inflexible

2025-07-24 02:26:08

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

{cs.AR}

Ce document explore la conception d'architectures multi-chiplets à haute performance et thermiquement viables utilisant des intercalaires de verre non pliables. Bien que les intercalaires en verre offrent une performance électrique supérieure et des coûts de fabrication plus bas par rapport aux intercalaires en silicium traditionnels, ils posent également des défis liés à la gestion thermique et à la flexion. Les auteurs proposent un cadre de conception conscient des thermiques, de la flexion et des performances qui utilise une co-optimisation de l'architecture et de l'emballage. Ce cadre dissocie les chiplets de surface et intégrés pour équilibrer les objectifs de conception conflictuels, assurant des compromis optimaux entre performance, puissance et fiabilité structurelle. Points clés : * **Avantages des intercalaires en verre** : Performance électrique supérieure, capacitance inférieure et réduction du bruit croisé par rapport aux intercalaires en silicium. * **Défis** : Points chauds thermiques et flexion, qui deviennent plus prononcés à mesure que la taille du système augmente. * **Cadre de conception** : Co-optimisation de l'architecture et de l'emballage pour équilibrer performance, puissance et fiabilité structurelle. * **Dissociation des chiplets** : Distribution des chiplets entre positions de surface et intégrées en fonction de leurs caractéristiques thermiques et électriques. * **Approche d'optimisation** : Optimisation bayésienne pour explorer l'énorme espace de conception et équilibrer les objectifs conflictuels. * **Résultats expérimentaux** : Montre une amélioration de la performance de jusqu'à 64,7 % et une réduction de la puissance de 40 % par rapport aux systèmes 2,5D traditionnels pour les charges de travail de réseaux neuronaux profonds. Le cadre proposé répond aux défis de conception d'architectures multi-chiplets à haute performance et thermiquement viables utilisant des intercalaires en verre. En co-optimisant l'architecture et l'emballage et en dissociant les chiplets, le cadre atteint des améliorations significatives des performances tout en maintenant l'intégrité thermique et structurelle.