[发明专利]具有电光互连电路的集成电路封装

说明书

本发明涉及具有电光互连电路的集成电路封装。多芯片封装可以至少包括：封装衬底、安装在封装衬底上的主管芯、安装在封装衬底上的收发器管芯以及安装在封装衬底上的光学引擎管芯。主管芯可以经由嵌入在封装衬底中的第一高带宽互连桥与收发器管芯通信。收发器管芯可以经由嵌入在封装衬底中的第二高带宽互连桥与光学引擎管芯通信。收发器管芯具有直接驱动光学引擎的物理层电路。光缆可以直接连接到多芯片封装的光学引擎。

背景技术

这一般地涉及集成电路，并且更特别地，涉及用于支持高带宽通信的集成电路组件。

诸如云计算系统或数据中心之类的用于托管、存储或传递大量数据的计算系统典型地包括彼此互连的许多高性能计算设备。典型的计算设备包括印刷电路板、安装在印刷电路板上的集成电路管芯以及安装在印刷电路板上的单独的光学模块。外部光缆连接到光学模块以将集成电路管芯连接到系统的其余部分。

使用形成在印刷电路板上的封装迹线来在集成电路管芯和光学模块之间传送数据。最先进的计算系统可能具有高带宽要求，具有每通道或合计超过10千兆比特每秒（Gbps）、100Gbps或甚至400Gbps的通信。然而，将集成电路管芯连接到光学模块的印刷电路板上的封装迹线未针对高带宽密度和低功率进行优化。结果，功率损耗造成关于这种类型的封装级互连的严重问题（即，数据中心、无线应用和其他高性能计算系统中的大百分比功率归因于互连功率）。

在该上下文内，在本文中提出了所描述的实施例。

附图说明

图1是根据实施例的可以经由串行数据链路彼此通信的说明性互连电子设备的图。

图2是根据实施例的具有多个集成电路管芯的说明性多芯片封装的图。

图3是根据实施例的具有主管芯和电子光学拼块（electro-optical tile）的说明性多芯片封装的图。

图4是根据实施例的具有主管芯、收发器和一个或多个光学引擎的说明性多封装的横截面侧视图。

图5是图示根据实施例的直接驱动光学引擎的收发器物理层的图。

图6是根据实施例的用于操作在图2-5中所示类型的多芯片封装的说明性步骤的流程图。

图7是根据实施例的其中在一个管芯上形成收发器和光学引擎的说明性多芯片封装的图。

图8是根据实施例的其中在一个管芯上形成主处理电路、收发器和光学引擎的说明性集成电路封装的图。

具体实施方式

本实施例涉及集成电路，并且更特别地，涉及包括主集成电路管芯和电子光学拼块的多芯片封装。电子光学拼块可以包括收发器和光学引擎，其消除常规的芯片到模块的互连。以这种方式配置，在支持高带宽互连密度的同时可以大幅降低功耗。

本领域技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一些或所有的情况下实践本示例性实施例。在其他实例中，为了避免不必要地模糊本实施例，没有详细描述熟知的操作。

图1中示出了互连电子设备的说明性系统100。互连电子设备的系统可以具有诸如设备A、设备B、设备C、设备D之类的多个电子设备以及互连资源102。电子设备A-D可以是与其他电子设备通信的任何合适类型的电子设备。这样的电子设备的示例包括基本电子组件和电路，诸如模拟电路、数字电路、光学电路、混合信号电路等。这样的电子设备的示例还包括通过有线或无线网络彼此通信的复杂电子系统，诸如数据中心、网络路由器、蜂窝基站或其部分。