近年来，在应用需求的驱动下，以CPU、GPU为代表的处理器的相关设计、制造和封装技术不断发展变化。
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在封装方面，虽然目前3D技术非常流行，但对于大多数处理器来说，2D和2.5D封装技术仍然是主流，而传统的MCM（Multi-Chip-Module，多芯片模块）已经获得了第二位。
今年春天，各大CPU和GPU厂商都在大规模部署采用这种封装技术的产品。
MCM 是由两个或多个芯片或芯片级封装 (CSP) IC 组成的模块，这些 IC 组装在基板上以形成电子系统或子系统。
基板可以是PCB、陶瓷或硅片。
整个MCM可以封装在基板上或封装体内。
MCM可以是易于安装在电路板上的标准化封装，也可以是具有电子功能的模块。
它们可以直接安装到电子系统（PC、仪器、机械设备等）中。
MCM可分为以下三种基本类型： MCM-L：是采用片状多层基材的MCM。
MCM-L是一种高密度封装PCB技术，适用于采用键合和FC工艺的MCM。
MCM-L不适用于有长期可靠性要求和运行环境温差较大的场合。
MCM-C：是采用多层陶瓷基板的MCM，适用于模拟电路、数字电路、混合电路、微波器件等各种应用。
MCM-D：是采用薄膜技术的MCM。
MCM-D的基板由多层电介质、金属层和基板组成。
介电层需要很薄，金属互连必须很小，并且它们必须具有适当的互连阻抗。
MCM封装的优点可以概括为以下三点： 1、可以大大增加电路连接密度，提高封装效率； 2、可完成“轻、薄、短、小”的包装设计； 3、可提高封装的可靠性。
近年来，SiP封装技术已经深入人心。
那么，MCM 与它相比如何呢？事实上，芯片封装技术的发展是一个不断进步和创新的过程。
是对原有技术的梳理、迭代、创新和再开发。
MCM 和 SiP 也是如此。
MCM封装在各种高密度多层基板上，主体是Die。
元件的电路一般比较复杂。
因此，MCM是一种先进的混合集成技术。
SIP的市场规模和增长空间比MCM更大。
SIP是MCM进一步发展的产物。
它是不同工作频段的芯片和元件的高密度组装和互连。
MCM主要连接各种Die stack，元件较少，通常是数字芯片和存储器。
SIP可以封装不同工艺和功能的芯片，芯片之间可以进行信号的访问和交换。
实现系统目标产品的所有互连、功能和性能。
可以看出，相对而言，SiP比MCM更先进，但这并不影响后者被越来越多的CPU和GPU厂商采用。
因此，成熟的技术并不一定不如先进的技术。
这与近年来成熟工艺节点技术普及、产能供不应求的情况类似。
MCM CPU 很受欢迎。
对于CPU来说，MCM并不是一项新技术。
早在1995年，Intel推出Pentium Pro时，就采用了MCM封装技术来提高处理器的执行性能。
2005年，新款Pentium D和Xeon 5000系列CPU发布时，也采用了MCM封装技术。
当时，它们是业界首款双核 CPU。
不过，近十几年来，主流多核CPU大多采用原生多核设计。
直到近几年，原生多核设计CPU的核心数量一直难以增长，使得MCM封装技术再次受到关注。
目前，越来越多的新一代多核CPU开始采用MCM封装。
2018年左右，AMD在设计其64核服务器CPU时采用了这项技术。
AMD的设计领先于英特尔，价格仅为竞争对手至强处理器的一半，而且更节能。
这是因为AMD采取了“旧设计、新工艺”的策略。
“旧设计”是已经成熟的MCM封装技术，“新工艺”则采用当时最先进的7nm工艺，以提高核心密度。
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近两年AMD进一步拓展了这个想法，就是目前最流行的Chiplet及其封装技术。
对于CPU，尤其是服务器CPU厂商来说，多核产品已经是标配，因为这样不仅功耗更低，而且良率也得到了提高。
利用MCM封装设计，厂商在设计多核CPU时，不必将所有核心放入单个die中，而是可以设计多die架构，即将一个大核心拆分为多个小核心，并封装在多个芯片中，它们被集成到单个 CPU 中。
与原生多核设计相比，采用MCM封装设计的多核CPU可以实现突破性增长，甚至核心数量增加一倍。
这也是近年来AMD服务器CPU市场快速增长的原因之一。
不仅是AMD，原本主张原生多核设计的Intel也不得不做出妥协。
近年来，在设计新的多核CPU时，它重新使用了MCM封装，以实现更多的核心和更高的性能。
自2019年发布第十代HEDT高端桌面处理器后，英特尔已有两年多没有推出新的HEDT产品。
最新消息显示，该公司可能会在2022年下半年推出Golden Cove高性能核心HEDT产品，主要是Sapphire Rapids-AP。
在最近泄露的Xeon CPU基准测试中，消息人士称Intel正在酝酿Sapphire Rapids-AP的新阵容，其中“AP”用于采用MCM封装的旗舰级Cascade Lake-AP产品线。
Sapphire Rapids-SP系列采用4套MCM设计，每颗芯片多达15个核心。
Sapphire Rapids-SP被视为“AP”的衍生版本。
据悉，虽然HEDT产品线针对的是台式机市场，但英特尔更倾向于将其投入到工作站市场。
作为一款采用MCM封装的产品，Sapphire Rapids系列包含众多SKU，旗舰机型的热设计功耗可以轻松超过350W。
近年来，苹果一直在争夺英特尔和AMD的CPU市场，尤其是笔记本电脑，苹果在较短的时间内取得了不错的成绩。
该公司设计的CPU也看中了MCM封装设计。
2021年12月，业内人士展示了M1 Max芯片底部隐藏的部分，如下图。
显示的是 MCM。
苹果采用这种封装设计的主要目的是将多个Die堆叠在一起，从而大大增加CPU和GPU核心的数量。
GPU后续随着GPU在数据中心越来越普及，原本用于CPU的MCM封装技术开始渗透到GPU领域，尤其是高性能计算，受到了业界越来越多的关注。
传统显卡是带有多个GPU的PCB板，需要Crossfire或SLI桥来连接两个独立显卡。
传统的 SLI 和 CrossFire 需要 PCIe 总线来交换数据、纹理、同步等。
由于 GPU 之间的渲染时间会产生同步问题，因此在许多情况下，传统的双 GPU 显卡（即单个 PCB 上的两个芯片）通过它互连，每个有自己的 VRAM。
SLI或CrossFire消耗大量电力，并且散热是一个挑战，这长期以来一直困扰着工程师。
MCM 是一个带有板载桥的单一封装，可取代两个独立显卡之间的传统 Crossfire 或 SLI 桥。
在高性能计算应用领域，这种封装在MCM中的GPU具有明显的优势。
AMD 是第一个将 MCM 封装技术引入 GPU 的公司。
2020年，该公司将游戏卡和专业卡的GPU架构分离。
游戏卡的架构是RDNA，专业卡的架构是CDNA。
第一款产品是Instinct MI100系列。
2021年，AMD Q2财报证实CDNA 2 GPU已发货给客户。
其GPU核心代号为Aldebaran，成为该公司首款采用MCM封装的产品。
PC端，2022年推出下一代RDNA 3架构后，基于MCM的消费级Radeon GPU也将出现。
制作多芯片计算 GPU 类似于制作多核 MCM CPU，例如 Ryzen 5000 或 Threadripper 处理器。
首先，将芯片移得更近可以提高计算效率。
AMD 的 Infinity 架构确保了高性能互连，有望使两颗芯片几乎与一颗芯片一样高效。
其次，使用先进工艺技术批量生产多个小芯片比大芯片更容易，因为小芯片通常缺陷较少，因此比大芯片具有更好的良率。
不久前，AMD发布了一款基于RDNA 3架构的GPU，即Radeon RX 7000。
该系列最新显卡拥有三款GPU，分别是Navi 31、Navi 32和Navi 33。
其中Navi 31和Navi 32将被封装在 MCM 中。
GPU主要制造商Nvidia也在跟进MCM封装。
目前，Nvidia 针对 MCM 封装 GPU 的解决方案称为“Composable On Package GPU”（COPA）。
COPA GPU 架构能够混合/匹配多个硬件模块，以更好地适应当今高性能计算和深度学习环境的动态工作负载。
这种集成更能适应各种类型的工作负载，并能带来更高水平的 GPU 复用。
针对数据中心和消费市场，Nvidia分别推出了基于Hopper架构和Ada Lovelace架构的GPU。
据悉，该公司只会在Hopper架构GPU上使用MCM技术，而Ada Lovelace架构GPU仍将保留传统的封装设计。
作为Nvidia首款基于MCM技术的GPU，Hopper架构产品将采用台积电5nm工艺技术，并支持HBM2e等连接特性。
它与AMD的CDNA 2架构产品和英特尔的Xe-HP架构GPU竞争。
在独立显卡和GPU的研发上，英特尔远远落后。
看到Nvidia在GPU市场的主导地位，英特尔也坐不住了。
近年来，英特尔在这一领域投入巨资，以追赶行业步伐。
在MCM封装的GPU方面，该公司也有新动作。
不久前，英特尔公布了一项新专利，描述了多个计算模块如何协同工作来执行图像渲染，表明该公司的GPU将采用MCM封装设计。
在新专利中，英特尔提出了一种GPU图像渲染解决方案，将多个芯片集成到同一单元中，以解决制造和功耗问题，同时优化可扩展性和互连性。
据悉，英特尔集成了计算模块的棋盘格格式渲染，以及分布式计算，让多芯片设计的GPU拥有更高的计算效率。
虽然该公司没有提供架构细节的深入描述，但估计搭载 MCM 封装 GPU 的 Intel Arc 显卡离我们已经不远了。
综上所述，无论是CPU还是GPU，各大厂商都越来越多地采用MCM封装技术，掀起了一股“复古”热潮。