TW201400894A - 具有密集封裝光學互連的晶片組件架構 - Google Patents

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Abstract

一晶片組件架構包括一基板，其一側有積體電路，在另一側有轉換機制。該積體電路及該轉換機制通過該基板藉由短電傳輸線被電耦接。此外，該轉換機制在電和光學領域間轉換訊號，因此允許在該積體電路及其他元件以及裝置間使用光學傳送(舉例來說，以光纖或光波導)完成高速傳送。

Description

具有密集封裝光學互連的晶片組件架構
本篇揭示關於可裝置半導體晶片的晶片組件架構。更精確地來說，本篇揭示關於一晶片組件架構包括一帶有短長度傳輸線的基板，便利密集封裝光學互連。
當積體電路(IC)設計持續縮至更小的臨界尺度，用於提供適當的傳送和積體特性給已存在的互連是更加地困難，舉例來說，高帶寬、低等數時間、低功率消耗、可靠性以及低成本。這些挑戰對包括大量多核處理器和記憶體之中，需要高速傳送的下一世代多處理器結構的電腦系統特別敏銳。
在電腦系統的各組件中，可以藉由在互連處增加訊號線的數量且/或增加每條訊號線的該資料速率而達到高帶寬傳送。然而，目前該半導體晶粒的接腳數被標線片有限的大小、晶片架構、製造和組件所限制。接腳數限制也限制處理器該輸入/輸出(I/O)埠的進步表現。舉例來說，在資料速率為20 Gbps或更高時，所需用於高頻 寬傳送的差動接腳數量將預期超過1000。
除此之外，當通過傳輸線的該資料速率增加，該有效的傳送距離減少，因為：通道之間藉由反射、吸收、分散、串擾、軌跡的交叉以及偏移變化造成損耗。即使當使用低損耗(且高成本)介電材料時，電子傳輸線為有一有限的傳輸距離帶寬產品。雖然其他傳送技術可以被使用以增進傳送表現，像是發射器有限脈衝響應濾波器、類比線性均等化、可調適決定回饋均等化，以及計時回復，但這些傳送技術典型地增加電源消耗以及等數時間。因此，傳輸線的資料速率限制增加地限制電腦系統的表現。
原則上，光學互連提供一方法用以克服該前述的電子互連瓶頸，以及可以因此提供：高帶寬、長距離傳送、低損耗、低串擾、低電源消耗，以及電磁免疫力。圖1呈現一方塊圖說明一存在的晶片組件架構100的一俯視圖，使用光學互連以便利組成部分間(像是一處理器、記憶體、一路由器、一轉換器等等)的傳送。
然而，這晶片組件架構有數種缺點。尤其是，該光學互連消耗在該晶片組件架構中有價值的資產，而增加成本。此外，因為組成部分密集的限制，該組成部分等的該距離增加，而增加等數時間。再者，在晶片組件架構中，鄰近光學和電子組成部分的熱管理可能是困難的。
因此，一晶片組件架構需要沒有之前敘述的 問題。
本發明的一實施例提供一晶片組件架構，包括一基板有第一表面和相反於該基板之該第一表面的第二表面。該基板也包括第一連接器被安置在該第一表面上，以及第二連接器被安置在該第二表面上，該第一連接器和該第二連接器被互連器通過該基板電耦接。此外，該晶片組件架構包括一積體電路定位相鄰於該第一表面，以及電耦接至該第一連接器。再者，該晶片組件架構，包括一轉換機制定位相鄰於該第二表面，以及電耦接至該第二連接器。轉換機制轉換來自該積體電路的電訊號成為對應的第一光學訊號，以及將到積體電路之第二光學訊號轉換為對應的第二電訊號。注意該等第一光學訊號和該等第二光學訊號在該晶片組件架構中使用一光學互連器傳送。
除此之外，該基板可能包括：印刷電路板及/或中介片。舉例來說，該基板可包括：半導體、有機材料、陶瓷、玻璃和/或塑膠。
在一些實施例中，該晶片組件架構包括光源以及光耦接至該光學互連的偵測器。兩者擇一地，關聯於該光學互連的該等光源和偵測器，對該晶片組件架構可能為外部的。
再者，該光學互連可能包含：光纖和/或光波導。
注意在該第一連接器和該積體電路可由：焊接、球柵陣列、插座、中介片和/或地柵陣列電耦接。此外，該第二連接器和該轉換機制可由：焊接、球柵陣列、插座、中介片及/或地柵陣列電耦接。
在一些實施例中，關聯於第一連接器、第二連接器以及互連器的電路徑平均阻抗，大約匹配在該積體電路中和該轉換機制的驅動器之平均阻抗。舉例來說，該平均阻抗可能大約等於50歐姆。再者，在轉換特性中，關聯於第一連接器、第二連接器以及互連器的主極點，在資料速率大於一10 Gbps，可便利該積體電路和該轉換機制之間的傳送。
除此之外，該晶片組件架構可包括一散熱器從基板熱耦接至該積體電路，且在積體電路的相反側。
在一些實施例中，被給定的互連器包括被訊號線電耦接之二導孔，該訊號線包括於大約平行於第一表面和第二表面之一的區域。這些導孔可通過該基板部份地延伸。再者，該區域的長度可能小於或等於1 mm。
在一些實施例中，被給定的互連器包括一直線導孔，其係被來自第一表面和第二表面的訊號線電耦接，其中該導孔通過該基板從該第一表面延伸到該第二表面。
另一個實施例提供包括該晶片組件架構的系統。該系統可能或可能不包含一處理器和一記憶體。
另一個實施例提供一方法，用來在該晶片組 件架構中傳送資訊。在操作期間，通過在晶片組件架構中鄰近積體電路的基板，驅動來自電路徑之積體電路之電信號，其中該電路徑包括被安置在該基板的該第一表面上的第一連接器，以及被安置在相反於該基板之該第一表面之該第二表面上的第二連接器，以及通過基板電耦接該等第一連接器和該等第二連接器之互連器。接著，在位置相鄰於該第二表面以及電耦接至該等第二連接器之轉換機制處接收該電訊號。此外，使用該轉換機制，將該電訊號轉換為光學訊號。下一步，在晶片組件架構中傳送在一光學互連內之該光學訊號。
200-1‧‧‧晶片組件架構
204‧‧‧區域
210‧‧‧基板
206‧‧‧導孔
208‧‧‧訊號線
214-1‧‧‧連接器
214-2‧‧‧連接器
216‧‧‧互連器
218‧‧‧積體電路
220-1‧‧‧轉換機制
220-2‧‧‧轉換機制
220-3‧‧‧轉換機制
220-4‧‧‧轉換機制
220-5‧‧‧轉換機制
220-6‧‧‧轉換機制
222-1‧‧‧光學訊號
222-2‧‧‧光學訊號
224-1‧‧‧光學互連
224-2‧‧‧光學互連
226-1‧‧‧源(可選擇的)
226-2‧‧‧源(可選擇的)
228-1‧‧‧偵測器(可選擇的)
228-2‧‧‧偵測器(可選擇的)
230‧‧‧散熱器
232-1‧‧‧散熱器
232-2‧‧‧散熱器
400‧‧‧多晶片模組
410‧‧‧背板
500‧‧‧系統
506-1‧‧‧光學互連
506-2‧‧‧光學互連
508‧‧‧晶片組件架構
510‧‧‧處理器
512‧‧‧傳送介面
514‧‧‧使用者介面
516‧‧‧顯示器
518‧‧‧鍵盤
520‧‧‧指標
522‧‧‧訊號線
524‧‧‧記憶體
526‧‧‧操作系統
528‧‧‧傳送模組
530‧‧‧程式模組
圖1為一方塊圖說明一存在的晶片封裝的俯視圖。
圖2為一方塊圖說明一晶片組件架構之側視圖，係依據本發明的一實施例。
圖3為一方塊圖說明圖2的一晶片組件架構之仰視圖，係依據本發明的一實施例。
圖4為一方塊圖說明一多晶片模組(MCM)之側視圖，係依據本發明的一實施例。
圖5為一方塊圖說明一系統包括圖2的一晶片組件架構，係依據本發明的一實施例。
圖6為一流程圖說明一方法，用來在該晶片組件架構中傳送資訊，係依據本發明的一實施例。
注意在整個圖式之中，類似的參考數字參考對應的部分。此外，同一部份的多個例子被一通用前綴碼指定，並用一長劃分離於例子號碼。
一晶片組件架構之一實施例，一多晶片模組(MCM)包括該晶片組件架構，一系統包括該晶片組件架構，以及用於該晶片組件架構中傳送資訊的技術將被敘述。晶片組件架構包括一側上有一積體電路，以及在另一側上有一轉換機制之基板。該積體電路以及該轉換機制被一短電子傳輸線通過該基板電耦接。此外，該轉換機制在電子和光學區域轉換訊號，因此在積體電路、以及其他組成部分和裝置之間，使用光學傳送允許高速傳送(舉例來說，在光纖或光波導)。
藉由將該轉換機制(即一光學輸入/輸出或I/O埠)定位緊鄰但於該積體電路的相反側，該晶片組件架構可應對關聯於面積損失、潛伏時間以及熱管理的挑戰，因此允許光學I/O埠的密集架構使用。因此該晶片組件架構可允許關聯於光學連接的該等優點，而沒有關聯於現在實施的問題。因此，該晶片組件架構可提供適當的傳送以及積體特性，用以運用於高表現電腦系統中的下一世代多核心處理器結構。
我們現在說明該晶片組件架構。圖2呈現一方塊圖說明一晶片組件架構200-1之側視圖。晶片組件架 構包括一基板210(像是印刷電路板、玻璃基板、無機基板、陶瓷基板或塑膠基板)，有一表面212在基板210之相反側，連接器214-1被安置在表面212-1，以及連接器214-2被安置在表面212-2。這些連接器被互連器216(像是傳輸線)通過基板210電耦接。一被給定互連器和一對連接器214的組合可構成一電路徑。
注意在一被給定互連器可能包括兩導孔206被一訊號線208電耦接，訊號線包括一大約平行於表面212之一的區域204(即提供一短橫向跳線)。這些導孔可能通過基板210部份延伸。再者，區域204的長度可能小於或等於1 mm，因此便利高速傳送並有好的訊號完整性。
注意在一被給定連接可包括一單導孔被訊號線直接從表面212-1電耦接到表面212-2，或者相反情況。
此外，晶片組件架構200-1包括一積體電路218定位相鄰於表面212-1，以及電耦接至該連接器214-1(舉例來說，藉由焊接和/或球柵陣列)。再者，晶片組件架構200-1包括轉換機制220定位相鄰於表面212-2，以及電耦接至該連接器214-2(舉例來說，藉由焊接和/或球柵陣列)。這些轉換機制轉換來自積體電路218的電訊號成為對應的光學訊號222-1，以及將到積體電路218之光學訊號222-2轉換為對應的電訊號。注意光學訊號222使用一或多個光學互連224，像是光纖和/或光波導(像是 使用絕緣層上矽科技實現光波導)，在晶片組件架構200-1中傳送。
在一些實施例中，該晶片組件架構包括選用的光源226和/或選用的偵測器228光耦接至一或多個光學互連224。兩者擇一地，關聯於一或多個光學互連224的該等源和偵測器對該晶片組件架構200-1可為外部的。
關聯於連接器214-1、連接器214-2，以及互連器216的電路徑平均阻抗，可大約匹配在積體電路218中和轉換機制220之一中的驅動器之平均阻抗。舉例來說，關聯的大電容，其平均阻抗可能為50歐姆。再者，轉換機制中關聯於連接器214-1、連接器214-2，以及互連器216的主極點可在資料速率大於10 Gbps時便利積體電路218和轉換機制220之間的傳送。
再者，晶片組件架構200-1可包括一選用的散熱器230熱耦接至積體電路218從基板210在積體電路218的相反側。這可能是有用的，因為熱穩定對光學組成部分是重要的。這架構可能自由表面212-1上寶貴的面積，可用來減少串擾和/或增加該組成部分密集。
在一示範的實施例中，在一被給定轉換機制220之一的各個光學通道驅動器和接收器I/O被電耦接至積體電路218上的一對應的高速驅動器/接收器針腳(路徑#1)。除此之外，至電源(路徑#2)和接地(路徑#3)的連接被形成。如先前提，這些連接可被兩短導孔(大約150-300 μm高)以及在該平台板層上關聯於傳輸線的一 小滾輪(舉例來說，長度小於1 mm)完成。電子跳線可能是可被實體地互連接至表面212的最小電子跳線(對所有的連接可能不可行的由表面212-1到表面212-2的穿導孔下降之外)。如此小的電子連接可便利於最高資料速率訊號至以及從積體電路218中的串聯器/解串器I/O區塊。舉例來說，關聯於額外導孔需求的電子串擾和訊號衰退可以被避免。除此之外，該I/O驅動器的電源要求可被減少和/或其它傳送技術的使用(像是預先增加或均等化)可被減少或消除。
在一示範的實施例中，在一被給定轉換機制220之一的一光學組件之中各個光學I/O埠可以支持4、8、12或16通道。整體來說，若各個通路的最高可能資料速率被假設，需求的空間通道之數量經常被空間多工處理或該介面至積體電路218所需的聚合所指定。轉換機制220可能夠寬以在小面積支持多通道(即在1-D或2-D格式中，4、8、12或16通道)，同時仍然將這些光學I/O埠放置在鄰近積體電路處，像是積體電路218。
再者，基於在該佈局達到訊號完整性，各個通路可能是單端或差分。注意在一被給定轉換機制220之一中的該光學I/O埠可包括：一光源(像是在電流或電壓模式操作的一1-D或2-D垂直腔表面發射雷射)，一偵測器(像是一1-D或2-D光電二極體陣列，即逆偏壓pn接面二極體、本質二極體、金屬-半導體-金屬偵測器、共振腔增強偵測器)以及可以配合資料速率達到40Gbps的電 子積體電路型式(可由光纖帶耦接至光學組成部分)之相關的驅動器和接收器(像是轉阻放大器和受限放大器)。該等光學組成部分可使用Ⅲ-V半導體化合物(像是GaAs或InP)做為該基礎材料被實現。
再者，該光學組成可跟該電子積體電路在同一基板上。舉例來說，該等光學I/O埠在轉換機制220中可實體地接觸到基板210使用：一回流焊組件製程或可重新匹配連接，像是微針腳網格陣列(μ-PGA)連接器的一MEG-array(來自法國基揚古爾(Guyancourt)的FCi公司)。此外，光學連接器/光學頭可使用在標準MPO/MTP連接器(來自美國伊利諾州萊爾市(Lisle)的Molex公司)上的的光學互連224來匹配該光纖帶，係經由被動校準相對於個別的發射或接收通道。這些光學頭可使用適合的光學多工處理/分工處理元件支持空間分割多工處理(即光纖平行通道)及/或波長分割多工處理。
因為熱限制，在轉換機制220中的該等光學I/O埠可從積體電路218操作期間產生的熱分離出來。同時，熱必須從在轉換機制220中的該電子積體電路中之驅動器和接收器移除。否則，在升高的溫度下，熱下降可能會降低光源的功率。因此，轉換機制220可被熱耦接至一選用的散熱器232，像是一加工的鋁或一有鰭形的銅塊。
在實施例中，積體電路218是一處理器處，數十個高速串聯器/解串器電子I/O傳輸線可被消除。舉例來說，典型的處理器包括串聯器/解串器I/O區塊在晶 片的周圍上，係有差分傳輸線被連接至該串聯器/解串器I/O針腳。典型地，所需的差分對線數等於對分帶寬除以每一針腳的最大資料速率。作為一個例證，若所需至處理器的聚合帶寬是2 Tbps(4 Tbps的對分帶寬)以及每個串聯器/解串器I/O針腳支持20 Gbps，則所需的針腳或傳輸線的數量為2 Tbps除以20 Gbps，或100。對差分訊號乘以2產生200針腳或傳輸線。
使用圖3所顯示的架構，其方塊圖說明晶片組件架構200-1之仰視圖，轉換機制220中的光學組件之多陣列可明顯地減少針腳或傳輸線的數量。除此之外，這種架構提供基板210的上表面上之一或多個處理器以及記憶體晶片緊密整合，因此移除或減少路由雍塞以及增進訊號整合。
在示範的實施例中，晶片組件架構200-1係全雙工實施，以轉換機制220中發射以及接收通道。架構中的該發射器(Tx)和接收器(Rx)光學I/O埠(或光學組件)可能彼此相鄰(舉例來說，分別地在轉換機制220-1以及220-2中)。此外，該架構可便利於2-16通道。然而，在一些實施例中，在一被給定的轉換機制中的給定的光學I/O埠係使用發射或接收通道之一實施半雙工。注意在轉換機制220中的發射器和接收器光學組件可被實體的分開以及以不同方式安排(即，交替的Tx以及Rx，Tx Tx Tx Tx後接著Rx Rx Rx Rx等)。
在圖2中，晶片組件架構200-1表面212-2上 的光學I/O埠可被安排在多行或交錯行。實體空間允許這種安排係因積體電路218不阻擋它們的路徑以及互連器216跟隨此垂直路徑通過基板210。要注意的是，因為互連器216跟隨此垂直路徑，串聯器/解串器I/O區塊可不再被限制於積體電路218周圍。因此，設計者可以選擇鄰近處理器晶片周圍的串聯器/解串器I/O區塊以及可在一被給定的轉換機制，像是轉換機制220-1，消除對應的垂直的互連路徑。再者，處理器下的一些區域可以保持淨空用以使加強板針對基板210匹配處理器封裝。
在示範的實施例中，轉換機制220中的光學I/O埠係基於垂直腔表面發射雷射科技，使用波長850、1301或1550 nm，以及對應GaAs或InP偵測器科技。再者，在轉換機制220中的光學I/O埠可基於矽光晶體科技用以支持單模光纖(即，波長分割多工處理)和/或多模光纖(即空間分割多工處理)，係使用減少數量的分佈回饋型雷射陣列的。
晶片組件架構200-1的多個例子可被包括於多晶片模組(MCM)。這顯示於圖4，呈現一方塊圖用以說明一多晶片模組(MCM)400的側視圖，其晶片組件架構200連接於背板410。要注意的是，基板底側轉換機制中的光學I/O埠安排，體積大的銅製電纜可被細的光纖帶取代，而全部被聚合於一高密集、緊密、光纖連接器插線面板。
這種晶片組件架構可使用電子和/或光學轉換 器，以允許該光學訊號被內部的和/或外部的重新分布至MCM 400。此外，這種架構可允許該等基板間不限制的空氣流動，係對於積體電路和轉換機制兩者。再者，藉由移除體積大的銅製電纜，用以支持線束的額外之電纜管理可能不被需要。(因此，晶片組件架構200可以提供增強的可靠性。)除此之外，在轉換機制中的光學I/O埠可以直接地被安排在其他晶片下面，轉換器、記憶體等也是如此，因此這些組成部分的電訊號線長度被減少。
晶片組件架構可被用於多種應用。如圖5所示，係呈現一方塊圖說明系統500，包括一晶片組件架構508，像是晶片組件架構200-1(圖2)。光學互連506上或光耦接至晶片組件架構508中的轉換機制可耦接至一或多個處理器510，記憶體524和/或傳送介面512。此外，一或多個處理器510可被一或多條訊號線522耦接至使用者介面514。要注意的是，一或多個處理器(或處理器核心)510可支持平行處理和/或多線操作，該傳送介面512可有一持續的傳送連接，以及一或多條訊號線522可構成一傳送匯流排。再者，該使用者介面514可包括：顯示器516、鍵盤518，和/或指標器520，像是滑鼠。
在系統500中的記憶體524可包括揮發性記憶體和/或非揮發性記憶體。更精確地來說，記憶體524包括：唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、可擦除可規劃式唯讀記憶體(EPROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)、快閃記憶體、 一或多個智慧卡、一或多個磁性碟儲存裝置，和/或一或多個光學儲存裝置。記憶體524可儲存包括處理不同基本系統以實現相關的硬體任務的步驟(或一組指示)的作業系統526。此外，記憶體524也可儲存傳送步驟(或一組指示)在一傳送模組528中。這些傳送步驟可被使用於與一或多個電腦、裝置和/或伺服器，包括相對於該系統500遠處的電腦、裝置/或伺服器傳送。
記憶體524也可包括一或多個程式模組530(或一組指示)。要注意的是，一或多個程式模組530可構成一電腦程式機制。在該記憶體524多種模式中的指示，可實施於：高階步驟語言、物件導向程式語言和/或一組件或機器語言。該程式語言可能被編譯或解釋，即可架構或被架構，以被該一或多個處理器(或處理器核心)510執行。
系統500可能包括：超大型積體VLSI電路、轉換器、樞紐、橋接器、路由器、傳送系統(像是波長分割多工處理)、儲存區域網路、資料中心、網路(像是局部的區域網路)，和/或電腦系統(像是一多核心處理器電腦系統)。舉例來說，該晶片組件架構可包括於一耦接至多處理器刀鋒的背板，如圖4所示，在耦接組成部分的不同形式(像是處理器、記憶體、I/O裝置和/或周邊裝置)的一多晶片模組(MCM)中。在一些實施例中，多晶片模組(MCM)表現該等功能：轉換器、樞紐、橋接器和/或路由器。
再者，該電腦系統可包括，但不是被限制，伺服器(像是多功能插座、多積架伺服器)、筆記型電腦、傳送裝置或系統、個人電腦、工作站、主機電腦、刀鋒、企業電腦、資料中心、可攜帶型計算裝置、平板電腦、超級電腦、網路附接儲存(NAS)系統、儲存區域網路(SAN)系統和/或另一電子計算裝置。
整體來說，系統500可在一位置或者可被分佈在多個地理上分散位置。此外，系統500有些或所有的功能性可被一或多個特殊積體電路應用(ASICs)和/或一或多個數位訊號處理器(DSPs)實施。再者，在之前實施例的功能性可被實施多一點於硬體和少一點於軟體，或少一點於硬體和多一點於軟體。
在之前實施例中可包括較少或額外的組成部分。此外，雖然被用來說明的該晶片組件架構和系統為分別項目的件數，這些實施例的目的是將可存在的各種特徵之功能性描述，而不是描述本文實施例的結構圖式。因此，在這些實施例中，兩個或更多的組成部分可被結合於一單一組成部分和/或一個或更多的組成部分之位置可被改變。再者，之前實施例的兩個或更多特徵可跟另一個特徵被結合。
我們現在說明實施例中的方法。圖6呈現一流程圖說明在該晶片組件架構可為晶片組件架構200-1(圖2)中用來傳送資訊的一方法600。在操作期間，通過在晶片架構中鄰近積體電路的基板驅動來自電路徑之積 體電路之電信號(操作610)，其中，該電路徑包括被安置在一基板的第一表面上的第一連接器，被安置在該基板的第二表面上的第二連接器，係在相反於基板上第一表面的一相反側，以及通過基板電耦接至該等第一連接器以及該等第二連接器之互連器。接著，在定位相鄰於該第二表面以及電耦接至該等第二連接器之轉換機制處接收電訊號(操作612)。此外，使用該轉換機制，該電訊號被轉換至一光學訊號(操作614)。下一步，在該晶片組件架構中傳送在光學互連內之光學訊號(操作616)。
在一些實施例中，方法600包括額外或較少的操作。此外，該等操作的次序可以被改變和/或兩種或多種操作可被結合至單一操作。
前述說明意圖使熟知本技藝的任何人製作以及使用本揭示內容，以及被提供於在一個特定的申請及其要求的上下文中。此外，已呈現的本發明揭示內容的實施例之上述描述只有說明和描述的目的。它們並非旨在窮舉或限制本發明揭示內容的形式。許多修改和變化對本領域從業技術人員將是顯而易見的，在不脫離本發明揭示內容的精神和範圍的情況下，本文中所定義的一般原理可應用於其他實施例和應用。此外，前述實施例的討論的目的不是限制本發明揭示內容。因此，發明揭示內容不意圖限於所示的實施例，而是應被賦予與本文所公開的原理和特徵相一致的最廣範圍。
200-1‧‧‧晶片組件架構
204‧‧‧區域
206‧‧‧導孔
208‧‧‧訊號線
210‧‧‧基板
212-1、212-2‧‧‧表面
214-1‧‧‧連接器
214-2‧‧‧連接器
216‧‧‧互連器
218‧‧‧積體電路
220-1‧‧‧轉換機制
220-2‧‧‧轉換機制
222-1‧‧‧光學訊號
222-2‧‧‧光學訊號
224-1‧‧‧光學互連
224-2‧‧‧光學互連
226-1‧‧‧源(可選擇的)
226-2‧‧‧源(可選擇的)
228-1‧‧‧偵測器(可選擇的)
228-2‧‧‧偵測器(可選擇的)
230‧‧‧散熱器
232-1‧‧‧散熱器
232-2‧‧‧散熱器

Claims (20)

  1. 一種晶片組件架構，包含：一基板，有一第一表面和相反於該基板之該第一表面的一第二表面，多數第一連接器被安置在該第一表面上，以及多數第二連接器被安置在該第二表面上，其中該等第一連接器和該等第二連接器通過該基板被互連器所電耦接；一積體電路，定位相鄰於該第一表面，以及電耦接至該等第一連接器；以及一轉換機制，定位相鄰於該第二表面，以及電耦接至該等第二連接器，其中該轉換機制被架構以轉換來自該積體電路的電訊號成為對應的第一光學訊號，以及將到該積體電路之第二光學訊號轉換為對應的第二電訊號；以及其中該等第一光學訊號和該等第二光學訊號使用一光學互連在該晶片組件架構內傳送。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中該基板包括以下之一：印刷電路板以及中介片。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之晶片組件架構，其中該基板包括以下之一：半導體、有機材料、陶瓷、玻璃和塑膠。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，更包含光耦接至該光學互連的光源及偵測器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中關聯於該光學互連的光源及偵測器係在該晶片組件架構 外部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中該等光學互連包含以下之一：光纖以及光波導。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中該等第一連接器和該積體電路係藉由焊接以及球柵陣列之一者電耦接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中該等第二連接器和該轉換機制係藉由焊接、球柵陣列、插座、中介片以及地柵陣列之一者電耦接。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中關聯於該等第一連接器、該等第二連接器以及該等互連器的電路徑平均阻抗大約匹配在該積體電路和該轉換機制中的驅動器之平均阻抗。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之晶片組件架構，其中該平均阻抗大約等於50歐姆。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中可包括第一連接器和第二連接器之一的給定連接器包括單一直線導孔，其係被來自該第一表面和該第二表面的訊號線電耦接；以及其中該導孔通過該基板從該第一表面延伸到該第二表面。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，更包含一散熱器熱耦接至該積體電路，在該積體電路的與該基板相反側上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之晶片組件架構，其中給定互連器包括被信號線所電耦接之二導孔，該信號線包括大約平行於第一表面和第二表面之一的區域；及其中該導孔部分地通過該基板。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之晶片組件架構，其中該區域的長度小於或等於1 mm。
  15. 一種系統，包含：處理器；儲存程式模組之記憶體，該程式模組被架構以被該處理器執行；以及晶片組件架構，其中該晶片組成架構包括：基板，有第一表面和相反於該基板之該第一表面的第二表面，多數第一連接器被安置在該第一表面上，以及多數第二連接器被安置在該第二表面上，其中該等第一連接器和該等第二連接器通過該基板被互連器所電耦接；積體電路定位相鄰於該第一表面，以及電耦接至該等第一連接器；以及轉換機制定位相鄰於該第二表面，以及電耦接至該等第二連接器，其中該轉換機制被架構以轉換來自該積體電路的電訊號成為對應的第一光學訊號，以及將到該積體電路的第二光學訊號轉換為對應的第二電訊號；以及其中該等第一光學訊號和該等第二光學訊號使用一光學互連在該晶片組件架構內傳送。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之系統，更包含光 耦接至該光學互連的光源及偵測器。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之系統，其中關聯於該光學互連的光源以及偵測器係在該晶片組件架構外部。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之系統，其中關聯於該等第一連接器、該等第二連接器以及該等互連器的電路徑平均阻抗大約匹配在該積體電路和該轉換機制中的驅動器之平均阻抗。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之系統，其中可包括該等第一連接器和該等第二連接器之一的給定連接器包括單一直線導孔被來自該第一表面和該第二表面的訊號線電耦接；以及其中該導孔通過該基板從該第一表面延伸到該第二表面。
  20. 一種在晶片組件架構內傳送資訊之方法，該方法包含：通過該晶片組件架構中相鄰於積體電路之一基板，驅動來自一電路徑中的該積體電路的一電訊號，其中該電路徑包括被安置在該基板的第一表面上的第一連接器，以及被安置在相反於該基板之該第一表面之該第二表面上的第二連接器，以及通過該基板電耦接該等第一連接器和該等第二連接器之互連器；在位置相鄰於該第二表面以及電耦接至該等第二連接器之轉換機制處接收該電訊號； 使用該轉換機制，以將該電訊號轉換為光學訊號；以及在晶片組件架構中傳送在一光學互連內之該光學訊號。
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