锐龙3000封装揭秘：4核到16核不换接口 真难！

amd近日在美国洛杉矶举办年度技术大会，正式发布了包括16核心锐龙9 3950x在内的第三代锐龙3000系列处理器、rx 5700系列显卡，并首次深度揭秘了zen 2 cpu架构、rdna gpu架构。
锐龙三代不但性能提升巨大，而且依然延续am4封装接口，与现有的一二代锐龙、300／400系列主板完全兼容，而且按照amd的说法，am4接口将延续到至少2020年。
但是，你知道多年多平台坚持一个接口不变有多么的困难吗？
amd am4接口始于2016年的第七代apu，当时还是28nm制造工艺，挖掘机cpu架构，最多4核心4线程，之后的三代锐龙cpu、apu处理器都延续这一平台不变，规格也一路来到了7nm工艺、zen 2架构、16核心32线程，三年之间经历了四种工艺、四种架构、四倍核心数量增加。
同时，内存频率从ddr4－2400提高到ddr4－3200，并从12条pcie 3．0来到24条pcie 4．0。
三代锐龙最大的变化，就是采用了chiplet多芯片封装，这是当前形势下非常理智的选择。
近些年来，摩尔定律已经逐渐迟缓，半导体工艺和芯片封装技术的挑战越来越大，传统的单芯片设计正面临无法克服的成本难题，如果继续坚持单一芯片整合所有的模拟、逻辑、存储电路，会越来越得不偿失。
chiplet多芯片封装之下，不同的ip模块可以选择最适合、最经济的工艺，比如锐龙三代的cpu部分是7nm，重点提高性能，io输入输出部分则是12nm，节约成本也保证所有核心、缓存之间的延迟保持一致。
多芯片的最大难题就是互连效率，amd为此早就设计了infinity fabric总线，现已升级到第二代，在性能、功耗、扩展性各方面都有大幅升级，是确保锐龙、霄龙模块化设计的根基。
这是锐龙三代的内部结构简图，包括一个或两个cpu die（ccd），每个最多8核心16线程、32mb三级缓存，还有一个i／o die（ciod），infinity fabric总线控制器、内存控制器、安全模块、pcie／usb控制器、时钟发生器和其他各种io都在这里。
每一个cpu die都通过新设计的gmi2高速总线（当年ht总线的全新升级版）与i／o die互联，而且两个cpu die之间没有互通，这样虽然看起来有点绕路，但能确保所有核心、缓存延迟的一致性。
而不管内部芯片布局和结构怎么变，对外都得继续兼容am4，这就对封装提出了极高的挑战。
根据amd给出的数据，12nm工艺下焊锡突点间距（bump pitch）为150微米，7nm下则缩小到130微米，对于锐龙这样的高性能处理器来说是非常有挑战性的，无论基板还是焊接都需要革新，而这个世界上能做好micropga封装的厂商，只有两家。

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