【技术实现步骤摘要】
本公开涉及数据处理，尤其涉及一种数据处理芯片及其制造方法、数据处理系统。
技术介绍
1、随着科技的发展，越来越多的领域，例如人工智能、安全运算等领域都涉及大量的数据处理(即大数据处理)。大数据处理将会在处理器和存储器之间产生频繁且大量的数据交互，这就要求存储器具有更高的带宽以及更好的散热性能。
2、然而，常规架构的设计中，内存的带宽有限并且芯片的散热性能不佳。
技术实现思路
1、本公开提供一种数据处理芯片及其制造方法、数据处理系统。
2、根据本公开的第一方面，提供一种数据处理芯片，包括：
3、第一晶圆，包括：运算器；其中，所述运算器位于所述第一晶圆的第一区域中；
4、第一晶粒，位于所述第一区域之上，包括：缓存器，所述缓存器通过键合与所述运算器耦接；其中，所述缓存器被配置为：在所述运算器与主机进行数据传输或在所述运算器与存储器进行数据传输时，对传输的所述数据进行缓存；
5、散热结构，位于所述第一晶圆的第二区域之上；其中，所述第二区域和所述第一区域不同。
6、在一些实施例中，所述数据处理芯片还包括：
7、布线层，位于所述第一晶圆和所述第一晶粒之间的第二晶粒中；或者，位于所述第一晶圆中且位于所述运算器和所述第一晶粒之间；
8、桥接电路，位于所述布线层中，所述桥接电路的第一端口通过第一接口协议与所述运算器耦接，所述桥接电路的第二端口通过第二接口协议与所述缓存器耦接；其中，所述第二接口协议和所述第
9、在一些实施例中，所述数据处理芯片还包括：
10、基底，包括：第三区域和第四区域；其中，所述第一晶圆位于所述第三区域之上；
11、支撑结构，位于所述第四区域之上；其中，所述支撑结构远离所述基底的表面与所述散热结构远离所述基底的表面基本平齐；
12、第一散热器，覆盖所述支撑结构、所述散热结构和所述第一晶粒；其中，所述第一散热器与所述散热结构连接。
13、在一些实施例中，所述第一散热器包括：第一平板部分和多个第一凸出部分；其中，所述第一平板部分位于所述散热结构和所述第一凸出部分之间；相邻的两个所述第一凸出部分之间具有第一空隙。
14、在一些实施例中，所述数据处理芯片还包括：
15、第一热界面材料层，至少位于所述散热结构和所述第一散热器之间。
16、在一些实施例中，所述第一晶粒的正投影与所述运算器的正投影基本重合。
17、根据本公开的第二方面，提供一种数据处理芯片的制造方法，包括：
18、提供第一晶圆；其中，所述第一晶圆包括运算器；所述运算器位于所述第一晶圆的第一区域中；
19、在所述第一区域之上形成第一晶粒；其中，所述第一晶粒包括缓存器，所述缓存器通过键合与所述运算器耦接；所述缓存器被配置为：在所述运算器与主机进行数据传输或在所述运算器与存储器进行数据传输时，对传输的所述数据进行缓存；
20、在所述第一晶圆的第二区域之上形成散热结构；其中，所述第二区域和所述第一区域不同。
21、在一些实施例中，所述制造方法还包括：
22、提供第二晶圆；其中，所述第二晶圆包括多个所述第一晶粒；
23、提供第三晶圆；其中，所述第三晶圆包括多个第二晶粒；所述第二晶粒包括布线层和位于所述布线层中的桥接电路；
24、键合所述第三晶圆和所述第二晶圆，使得所述桥接电路的第二端口通过第二接口协议与所述缓存器耦接；
25、对键合的所述第三晶圆和所述第二晶圆执行切割处理，形成键合的所述第二晶粒和所述第一晶粒；
26、所述在所述第一区域之上形成第一晶粒，包括：
27、将所述键合的所述第二晶粒和所述第一晶粒与所述运算器键合，使得所述桥接电路的第一端口通过第一接口协议与所述运算器耦接；其中，所述第二接口协议和所述第一接口协议不同。
28、在一些实施例中，所述提供第一晶圆，包括：
29、在所述第一区域中形成所述运算器；
30、在所述运算器上形成布线层；
31、在所述布线层中形成桥接电路；其中，所述桥接电路的第一端口通过第一接口协议与所述运算器耦接；
32、所述在所述第一区域之上形成第一晶粒，包括：
33、倒置所述第一晶粒，使得所述布线层位于所述运算器和所述第一晶粒之间；
34、键合所述桥接电路和所述第一晶粒，使得所述桥接电路的第二端口通过第二接口协议与所述缓存器耦接；其中，所述第二接口协议和所述第一接口协议不同。
35、在一些实施例中，所述制造方法还包括：
36、提供基底；其中，所述基底包括第三区域和第四区域；
37、将所述第一晶圆键合在所述第三区域之上；
38、在所述第四区域之上形成支撑结构；其中，所述支撑结构远离所述基底的表面与所述散热结构远离所述基底的表面基本平齐；
39、形成覆盖所述支撑结构、所述散热结构和所述第一晶粒的第一散热器；其中，所述第一散热器与所述散热结构连接。
40、在一些实施例中，所述制造方法还包括：形成第一热界面材料层；其中，所述第一热界面材料层至少位于所述散热结构和所述第一散热器之间。
41、根据本公开的第三方面，提供一种数据处理系统，包括：
42、基板；
43、如上述任一实施例中所述的数据处理芯片，位于所述基板上；
44、至少一个所述存储器，位于所述基板上且与所述第一晶圆沿第一方向并列设置，所述第一方向垂直于所述第一晶粒与所述第一晶圆堆叠的方向。
45、在一些实施例中，所述数据处理系统还包括：
46、第二散热器，包括：散热通道，贯穿所述基板且与所述第一晶圆连接。
47、在一些实施例中，所述第二散热器还包括：
48、第二平板部分和多个第二凸出部分；其中，所述第二平板部分位于所述基板和所述第二凸出部分之间，所述第二平板部分的第一端与所述散热通道连接，所述第二平板部分的第二端与多个所述第二凸出部分连接，所述第二端与所述第一端相对设置；相邻的两个所述第二凸出部分之间具有第二空隙。
49、在一些实施例中，所述数据处理系统还包括：
50、第二热界面材料层，位于所述第一晶圆和所述第二散热器之间。
51、本公开实施例中，第一方面，通过设置第一晶粒与第一晶圆堆叠，缓存器和运算器之间可通过芯片与晶圆键合(chip on wafer，cow)的方式耦接，从而为数据传输提供更高的带宽，实现高算力的同时降低了系统的带宽需求，并且适应性佳可适用于不同的产品；第二方面，相较于设置片上缓存，本公开通过在第一晶圆之外(即片外)设置第一晶粒，第一晶粒中的缓存器用于缓存数据，有利于降低片上系统的设计复杂度，降低数据处理芯片的设计以及生产成本；第三方面，第一晶粒与第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数据处理芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
3.根据权利要求1或2所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
4.根据权利要求3所述的数据处理芯片，其特征在于，所述第一散热器包括：第一平板部分和多个第一凸出部分；其中，所述第一平板部分位于所述散热结构和所述第一凸出部分之间；相邻的两个所述第一凸出部分之间具有第一空隙。
5.根据权利要求3所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
6.根据权利要求1所述的数据处理芯片，其特征在于，所述第一晶粒的正投影与所述运算器的正投影基本重合。
7.一种数据处理芯片的制造方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：
9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述提供第一晶圆，包括：
10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：
11.根据权利要求10
12.一种数据处理系统，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统还包括：
14.根据权利要求13所述的数据处理系统，其特征在于，所述第二散热器还包括：
15.根据权利要求13所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种数据处理芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
3.根据权利要求1或2所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
4.根据权利要求3所述的数据处理芯片，其特征在于，所述第一散热器包括：第一平板部分和多个第一凸出部分；其中，所述第一平板部分位于所述散热结构和所述第一凸出部分之间；相邻的两个所述第一凸出部分之间具有第一空隙。
5.根据权利要求3所述的数据处理芯片，其特征在于，所述数据处理芯片还包括：
6.根据权利要求1所述的数据处理芯片，其特征在于，所述第一晶粒的正投影与所述运算器的正投影基本重合。
7.一种数据处理芯片的制造方...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕佳霖，
申请(专利权)人：北京算能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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