随着5G速度和存储需求与摩尔定律的终结相冲突，芯片制造商正在转向多芯片封装以节省空间和功耗。

 预计5G技术将提供无线通信，其延迟小于1毫秒，吞吐量比现有4G网络快50倍。

这种速度将为实现令人难以置信的多媒体和视频体验奠定基础。但是，要充分利用这些功能，就需要一个高性能的存储系统，该系统必须能够满足5G速度和存储要求。

    5G需要高性能的易失性和非易失性存储器  

为了实现5G的快速下载，我们需要一个大容量，快速的存储设备。例如，考虑流式传输UHD内容。在这种情况下，我们的移动设备将需要在后台临时缓冲视频。

 这需要具有与网络一样快的读/写操作的大内存。 下图说明了2D平面NAND闪存无法满足当今无线通信的需求。

 移动设备写入速度的增长与网络速度同步增长。图片由美光提供（PDF）

 一种克服闪存瓶颈的短期解决方案可以是3D NAND技术，其中堆叠的存储管芯层可以提高内存容量和性能。

 高性能闪存仅是5G内存挑战的一半。 甚至基于LPDDR4的芯片组也将被5G设备应处理的大量数据推到极限。如果没有改进的RAM内存，我们将具有较低的视频分辨率，令人沮丧的延迟和有限的功能。

    什么是多芯片封装？  

 当我们到达摩尔定律的尽头时，我们需要依靠其他技术来改善电子系统的性能。 这些技术之一可能是多芯片封装，它将不同的芯片以堆叠的方式放置在同一封装内。这种封装技术的最新示例是三星的3D IC技术。

下图显示了堆叠的产品，其中三个不同的模具彼此粘在一起。

 多芯片封装的示例。图片由Rino Micheloni提供

 注意键合线如何将每个管芯的IO连接到封装基板。

 多芯片封装（MCP）使我们可以在同一芯片内具有不同的存储器类型，例如，非易失性闪存和易失性DRAM。MCP技术可以以较低的功耗使用性能更高的高密度，高性价比存储解决方案。

此外，MCP还可以通过卸载系统MCU的嵌入式存储器来简化设计过程。就功率效率而言，有可能在封装中的其他裸片工作时切断MCP无效裸片的电源。此功能启用了新的低功耗睡眠模式。

 通常，MCP存储器的非易失性存储器用于启动应用程序，操作系统和其他关键代码执行。易失性存储器用作高速临时存储器。

    美光的新型多芯片DDR5封装uMCP5  

 美光最近宣布了一种新的MCP存储器uMCP5，该存储器将低功耗DDR5（LPDDR5）RAM与最新一代的通用闪存（UFS）集成到一个封装中。 该内存是专门为下一代5G设备设计的。美光公司声称，与使用独立LPDDR5和UFS芯片的分立解决方案相比，uMCP5可以节省多达55％的PCB面积。

    低功耗  

 未来的5G系统将非常复杂，可能会采用带有数百个天线元件的大规模MIMO。 对于这种耗电的系统，热管理已成为一个主要问题，我们需要将不同构件的功耗保持在最低水平。

 新uMCP5的描述。图片由美光提供

 与美光LPDDR4解决方案相比，新产品中使用的LPDDR5存储器功耗降低了20％。 与UFS 2.1产品相比，新设备提供的UFS 3.1功耗降低了约40％。这些电源效率的提高可以延长5G设备的电池寿命。

    寿命，速度和存储  

 美光声称，uMCP5可通过将NAND耐久性提高66％来延长未来智能手机的使用寿命。 根据美光公司的说法，其NAND存储器可被编程和擦除5,000次，而不会降低器件性能。

 与UFS 2.1产品相比，使用UFS 3.1，写入速度提高了20％，顺序读取操作的速度提高了两倍。这可以使下载速度提高20％，并促进5G功能。

 与LPDDR4x产品相比，新产品中采用的LPDDR5技术使DRAM带宽增加了50％，达到约6,400 Mb / s。 这可以实现数据密集型应用程序的多任务处理，并为诸如高质量图像处理，虚拟现实，身临其境的游戏和边缘计算等数据丰富的功能铺平了道路。