隨著5G速度和存儲需求與摩爾定律的終結(jié)相沖突，芯片制造商正在轉(zhuǎn)向多芯片封裝以節(jié)省空間和功耗。

預(yù)計5G技術(shù)將提供無線通信，其延遲小于1毫秒，吞吐量比現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)快50倍。

這種速度將為實現(xiàn)令人難以置信的多媒體和視頻體驗奠定基礎(chǔ)。但是，要充分利用這些功能，就需要一個高性能的存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)必須能夠滿足5G速度和存儲要求。

5G需要高性能的易失性和非易失性存儲器

為了實現(xiàn)5G的快速下載，我們需要一個大容量，快速的存儲設(shè)備。例如，考慮流式傳輸UHD內(nèi)容。在這種情況下，我們的移動設(shè)備將需要在后臺臨時緩沖視頻。

這需要具有與網(wǎng)絡(luò)一樣快的讀/寫操作的大內(nèi)存。說明了2D平面NAND閃存無法滿足當今無線通信的需求。

一種克服閃存瓶頸的短期解決方案可以是3D NAND技術(shù)，其中堆疊的存儲管芯層可以提高內(nèi)存容量和性能。

高性能閃存僅是5G內(nèi)存挑戰(zhàn)的一半。甚至基于LPDDR4的芯片組也將被5G設(shè)備應(yīng)處理的大量數(shù)據(jù)推到極限。如果沒有改進的RAM內(nèi)存，我們將具有較低的視頻分辨率，令人沮喪的延遲和有限的功能。

什么是多芯片封裝？

當我們到達摩爾定律的盡頭時，我們需要依靠其他技術(shù)來改善電子系統(tǒng)的性能。這些技術(shù)之一可能是多芯片封裝，它將不同的芯片以堆疊的方式放置在同一封裝內(nèi)。這種封裝技術(shù)的最新示例是三星的3D IC技術(shù)。

其中三個不同的模具彼此粘在一起。

注意鍵合線如何將每個管芯的IO連接到封裝基板。

多芯片封裝（MCP）使我們可以在同一芯片內(nèi)具有不同的存儲器類型，例如，非易失性閃存和易失性DRAM。MCP技術(shù)可以以較低的功耗使用性能更高的高密度，高性價比存儲解決方案。

此外，MCP還可以通過卸載系統(tǒng)MCU的嵌入式存儲器來簡化設(shè)計過程。就功率效率而言，有可能在封裝中的其他裸片工作時切斷MCP無效裸片的電源。此功能啟用了新的低功耗睡眠模式。

通常，MCP存儲器的非易失性存儲器用于啟動應(yīng)用程序，操作系統(tǒng)和其他關(guān)鍵代碼執(zhí)行。易失性存儲器用作高速臨時存儲器。

美光的新型多芯片DDR5封裝uMCP5

美光最近宣布了一種新的MCP存儲器uMCP5，該存儲器將低功耗DDR5（LPDDR5）RAM與最新一代的通用閃存（UFS）集成到一個封裝中。該內(nèi)存是專門為下一代5G設(shè)備設(shè)計的。美光公司聲稱，與使用獨立LPDDR5和UFS芯片的分立解決方案相比，uMCP5可以節(jié)省多達55％的PCB面積。

低功耗

未來的5G系統(tǒng)將非常復(fù)雜，可能會采用帶有數(shù)百個天線元件的大規(guī)模MIMO。對于這種耗電的系統(tǒng)，熱管理已成為一個主要問題，我們需要將不同構(gòu)件的功耗保持在最低水平。

與美光LPDDR4解決方案相比，新產(chǎn)品中使用的LPDDR5存儲器功耗降低了20％。與UFS 2.1產(chǎn)品相比，新設(shè)備提供的UFS 3.1功耗降低了約40％。這些電源效率的提高可以延長5G設(shè)備的電池壽命。

壽命，速度和存儲

美光聲稱，uMCP5可通過將NAND耐久性提高66％來延長未來智能手機的使用壽命。根據(jù)美光公司的說法，其NAND存儲器可被編程和擦除5，000次，而不會降低器件性能。

與UFS 2.1產(chǎn)品相比，使用UFS 3.1，寫入速度提高了20％，順序讀取操作的速度提高了兩倍。這可以使下載速度提高20％，并促進5G功能。

與LPDDR4x產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品中采用的LPDDR5技術(shù)使DRAM帶寬增加了50％，達到約6，400 Mb / s。這可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序的多任務(wù)處理，并為諸如高質(zhì)量圖像處理，虛擬現(xiàn)實，身臨其境的游戲和邊緣計算等數(shù)據(jù)豐富的功能鋪平了道路。
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