硅转接层高带宽存储互连通道信号完整性设计及仿真

来源：计算机工程与科学杂志2022年第2期北京时间：

作者：李川, 郑浩, 王彦辉

单位：（江南计算技术研究所,江苏 无锡 214083）

摘要：HBM存储器由于超高的存储带宽在大数据、智能计算等领域具有广阔的应用前景。支持超细线宽的硅转接板是实现存储器与芯片间HBM信号互连的主要载体，从HBM1.0到HBM2E，信号速率达到3.2 Gbps，信号完整性问题不容忽视。从HBM颗粒管脚阵列结构出发，分析信号布线和线宽间距极值。建立2层信号线传输模型，提炼频域阻抗分析方法和总串扰计算方法，从频域角度分析结构参数对电性能传输参数的影响，并从时域进行验证。结果显示：HBM信号线宽间距和应小于6.8 μm；在应用频点范围内，远硅层信号线阻抗比近硅层信号线阻抗高6~8 Ω，3 μm线宽的阻抗值更接近于50 Ω；线宽和线长是插入损耗敏感参数，间距和布线层对损耗影响较小。针对低频区的固有损耗，线宽影响占主导，针对高频区线损耗，线长影响较大。间距是串扰敏感因素，但受空间限制，间距优化有限，引入地屏蔽线是有效的解决办法。

关键词：HBM；硅转接层；信号完整性；阻抗；插入损耗；总串扰；眼图 ,