基于晶圆的处理装置、任务处理方法及制备方法

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及一种基于晶圆的处理装置、任务处理方法及制备方法。

背景技术

随着人工智能等领域的快速发展，对半导体技术提出新的需求，需要实现更快、更强的计算能力和服务支撑能力。但是，现有的处理器或服务器通常采用多个处理芯片组成板卡，再由多个板卡进行集成的方式形成。由于芯片之间采用独立分割封装方式，因此，容易造成芯片之间的数据传输延迟，以及功耗的增加。

发明内容

本公开提供一种基于晶圆的处理装置、任务处理方法及制备方法。

第一方面，本公开提供了一种基于晶圆的处理装置，该处理装置包括：晶圆和至少一个芯片颗粒；其中，所述晶圆包括多个晶粒，至少部分所述晶粒之间连接，且所述芯片颗粒与至少一个所述晶粒连接，使得数据在所述晶粒之间、所述芯片颗粒与所述晶粒之间进行传输。

第二方面，本公开提供了一种任务处理方法，该任务处理方法应用于本公开实施例任一项所述的基于晶圆的处理装置，所述处理装置包括晶圆和至少一个芯片颗粒，所述晶圆包括多个晶粒，至少部分所述晶粒之间连接，且所述芯片颗粒与至少一个所述晶粒连接，使得数据在所述晶粒之间、所述芯片颗粒与所述晶粒之间进行传输，该任务处理方法包括：响应于接收到的任务处理请求，基于所述晶圆和至少一个所述芯片颗粒执行待处理任务。

第三方面，本公开提供了一种处理装置的制备方法，包括：制备一个晶圆，所述晶圆包括多个晶粒，至少部分所述晶粒之间互连；将至少一个芯片颗粒与晶圆的至少一个晶粒连接；获得基于晶圆的处理装置。所述晶圆包括多个晶粒，至少部分所述晶粒之间连接，使得数据在所述晶粒之间、所述芯片颗粒与所述晶粒之间进行传输。

第四方面，本公开提供了一种电子设备，所述电子设备通过本公开实施例任一项所述的基于晶圆的处理装置获得，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的一个或多个计算机程序，一个或多个所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的任务处理方法。

第五方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的任务处理方法。

本公开所提供的实施例，在晶圆上连接外部的若干芯片颗粒，组成一个具有特定功能的处理装置，并且不再对晶圆进行分割，直接使用该晶圆级的处理装置执行相应的待处理任务，减少了芯片的分割与封装，从而可以有效地降低数据传输延迟以及功率消耗。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其他特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见，在附图中：

图1为本公开实施例提供的一种晶圆的示意图；

图2为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图3为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图4为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图5为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图6为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图7为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图8为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图9为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图10为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图；

图11为本公开实施例提供的一种任务处理方法的流程图；

图12为本公开实施例提供的一种处理装置的制备方法的流程图；

图13为本公开实施例提供的一种电子设备的框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在不冲突的情况下，本公开各实施例及实施例中的各特征可相互组合。

如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

晶圆(Wafer)是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称之为晶圆。晶圆上的一个小块晶片晶圆体被称为晶粒(Die)，而且，一个晶圆通常包括多个晶粒。

图1为本公开实施例提供的一种晶圆的示意图。参照图1，晶圆的形状为圆形，其上分布有多个晶粒，而且，晶粒之间具有连接关系，使得晶粒之间可以进行数据传输。

相关技术中，在完成晶圆制作之后，通常将晶圆进行切割，并在切割好的晶粒上进行进一步加工，制作成具有各种功能的电路元件结构，从而成为有特定电性功能的集成电路(Integrated Circuit，IC)产品。示例性地，将晶圆中的合格晶粒进行切割、封装等，形成具有特定功能的处理芯片，再将若干处理芯片进行进一步封装形成板卡，并将多个板卡进一步集成，从而获得相应的服务器。由此可知，处理器中各个芯片之间采取相对独立的分割封装方式，芯片之间进行数据传输时延迟较大，且功率消耗也相应较高。

有鉴于此，本公开实施例提出一种基于晶圆的处理装置，在晶圆上连接外部的若干芯片颗粒，组成一个具有特定功能的处理装置，并且不再对晶圆进行分割，直接使用该晶圆级的处理装置执行相应的待处理任务。

根据本公开实施例的基于晶圆的处理装置，能够直接基于晶圆以及连接在该晶圆上的芯片颗粒进行数据处理，减少了芯片的分割与封装，从而可以有效地降低数据传输延迟以及功率消耗。

根据本公开实施例的任务处理方法，可以由配置有上述基于晶圆的处理装置的终端设备或服务器等电子设备执行，终端设备可以为车载设备、用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、手持设备、计算设备、可穿戴设备等，该任务处理方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读程序指令的方式来实现。或者，可通过服务器执行该任务处理方法。

本公开实施例第一方面提供一种基于晶圆的处理装置。

图2为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图，其以截面角度示出本公开实施例的处理装置。参照图2，该处理装置包括：晶圆和至少一个芯片颗粒；其中，晶圆包括多个晶粒，至少部分晶粒之间连接，且芯片颗粒与至少一个晶粒连接，使得数据在晶粒之间、芯片颗粒与晶粒之间进行传输。

如图2所示，处理装置可以视为一个面对面两层封装的结构，其中，晶圆位于下层，其包括多个晶粒，晶粒之间具有连接关系，芯片颗粒位于上层，且芯片颗粒与至少一个晶粒连接，从而实现数据在芯片颗粒与晶粒之间的传输。

需要说明的是，晶圆与芯片颗粒的上述位置仅用于说明两者的相对位置，并不用于限定两者的绝对位置(例如，晶圆可以位于处理装置的上层，而芯片颗粒位于处理装置的下层)，本公开实施例对晶圆与芯片颗粒的位置不做限制。

在一些可能的实现方式中，上述晶圆是一片完整的、未经分割的晶圆，其可以是6英寸、8英寸、12英寸等任意一种规格，本公开实施例对晶圆的规格不做限制。

在一些可能的实现方式中，晶圆中包括多个晶粒，且至少部分晶粒之间连接，使得数据可以在连接的晶粒之间进行传输。示例性地，一个晶粒为晶圆中的一小块，其包括设计完整的单个芯片以及芯片邻近水平和垂直方向上的部分划片槽区域。

在一些可能的实现方式中，晶圆还包括重分布层(Redistribution Layers，RDL)，且晶圆中的多个晶粒之间可以基于该重分布层连接。其中，重分布层是指利用重布线技术，将沿芯片外围分布的焊接区转换为在芯片表面上按照平面阵列式分布的凸点焊区对应的层，用于实现封装的各个部分之间的电气连接。

示例性地，重分布层包括铜连接线或走线，属于金属或高分子介电材料层，并可堆叠封装在裸片中，能够缩小输入/输出(Input/Output，I/O)间距，并使其上的晶粒之间进行通信。

在一些可能的实现方式中，芯片颗粒具有特定功能，其可以是芯片(Chip)形式，也可以是芯粒(Chiplet)等形式，本公开实施例对芯片颗粒的形式不做限制。

在一些可能的实现方式中，芯片颗粒的数量可以是一个或多个，且任意一个芯片颗粒可以与晶圆中的一个或多个晶粒连接，与之相应的，晶圆中的任意一个晶粒，也可以与一个或多个芯片颗粒连接。换言之，芯片颗粒与晶粒之间可以采用一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式，本公开实施例对芯片颗粒与晶粒之间的连接关系不做限制。

在一些可能的实现方式中，芯片颗粒与晶粒之间的上述连接关系可以通过键合(Bonding)方式实现。其中，键合是指将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术。

需要说明的是，上述键合方式包括静电键合、热键合、复合键合、混合键合(HybridBonding)等，本公开实施例对芯片颗粒与晶圆之间的键合方式不做限制。

还需要说明的是，上述键合可以是芯片颗粒与晶粒之间的键合，以通过这种键合实现芯片颗粒与晶粒之间的连接关系；还可以是芯片颗粒与晶圆中某些结构(例如，重分布层)的键合，以借助芯片颗粒与这些结构的键合实现芯片颗粒与对应晶粒的连接关系。

在一些可能的实现方式中，至少一个芯片颗粒基于面对面键合方式连接到晶圆中的至少一个晶粒上；和/或，至少一个芯片颗粒键合到晶圆的重分布层，并基于重分布层与晶圆中的至少一个晶粒连接。

在一些示例中，所有芯片颗粒均基于面对面键合方式连接到晶圆中的至少一个晶粒上。

在一些可能的实现方式中，由于处理装置的封装位置等限制因素(例如，晶圆上层空间不足以封装所有芯片颗粒)，可以将部分芯片颗粒基于面对面键合方式连接到晶圆的部分晶粒上，而将另外一部分芯片颗粒从晶圆的另一侧以过孔的方式与对应的晶粒或者重分布层进行连接。

图3为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图3，部分芯片颗粒从晶圆上方以面对面方式键合在对应晶粒上，另外一部分芯片颗粒从晶圆的下方以过孔的方式与对应晶粒连接。

在一些可能的实现方式中，重分布层中包括预先设置好的布线和/或过孔。相应的，芯片颗粒可以通过混合键合方式键合到重分布层，并通过重分布层中的布线和/或过孔与对应的晶粒连接。

需要说明的是，混合键合技术与传统的凸点焊接等技术不同，其不设置突出的凸点，并且通常是在室温将两个芯片(在本实施例中指代重分布层和芯片颗粒)附着在一起，再升高温度并进行退火，从而将两者牢固地键合在一起，形成电气连接。混合键合技术可以进一步缩小互联间距(10微米以下)，从而能够获得更高的载流能力，更紧密的铜互联密度，并获得比底部填充胶更好的热性能。

在一些示例中，所有芯片颗粒均键合到晶圆的重分布层，并基于重分布层与晶圆中的至少一个晶粒连接。

图4为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图4，晶圆与芯片颗粒之间面对面设置，芯片颗粒采用混合键合的方式键合到晶圆的重分布层，并采用3D(three-dimensional)封装方式对晶圆与芯片颗粒进行封装，形成处理装置。其中，芯片颗粒可基于重分布层中布线及过孔与对应的一个或多个晶粒连接。

在一些示例中，部分芯片颗粒基于面对面键合方式连接到晶圆中的至少一个晶粒上，另外的部分芯片颗粒则键合到晶圆的重分布层，并基于重分布层与晶圆中的至少一个晶粒连接，从而以多种方式实现芯片颗粒与对应晶粒的连接关系。

如前所述，芯片颗粒与晶粒之间通过上述方式建立连接，从而实现数据在芯片颗粒与晶粒之间的传输。对于芯片颗粒而言，不同的芯片颗粒之间也可以具有连接关系，而且芯片颗粒之间的连接关系可以是一对一、一对多、多对多中的任意一种，本公开实施例对芯片颗粒之间的连接关系不做限制。

在一些可能的实现方式中，芯片颗粒分布在与晶圆所在平面平行的二维平面上，且芯片颗粒之间具有连接关系。

以图2为例进行说明。如图2所示，所有的芯片颗粒均分布在晶圆上方的二维平面上，而且，芯片颗粒之间具有一对一、一对多、多对多中的任意一种连接关系。基于这种设置方式，晶粒之间可以进行数据传输，具有连接关系的芯片颗粒之间也可以进行数据传输，具有连接关系的晶粒与芯片颗粒之间同样可以进行数据传输，通过这种连接关系可以实现数据的多路径传输，从而具备兼容部分故障路径的能力，并且通过合理的路径配置可以降低数据传输时延。

在一些可能的实现方式中，芯片颗粒设置于一个或多个芯片上。在芯片为多个的情况下，芯片可以平铺在与晶圆所在平面平行的一个二维平面上，和/或，芯片堆叠放置在与晶圆所在平面平行的多个二维平面上。

图5为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图5，多个芯片颗粒1设置于芯片1中，且芯片1平铺在晶圆上(也可视为该芯片堆叠放置在晶圆上)。

图6为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图6，芯片颗粒2设置于芯片2上，芯片颗粒3设置于芯片3上，且芯片2和芯片3处于同一个二维平面上(该二维平面与晶圆所在二维平面平行)。如图6所示，芯片2平铺在晶圆的左侧区域，芯片3平铺在晶圆的右侧区域(芯片2与芯片3之间可以具有连接关系，图中未示出该连接关系)。

图7为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图7，芯片颗粒4设置于芯片4上，芯片颗粒5设置于芯片5上，芯片颗粒6设置于芯片6上，而且，芯片4和芯片5处于同一个二维平面上，芯片6处于芯片4上方的二维平面。如图7所示，芯片4平铺在晶圆的左侧区域，芯片颗粒4与对应的晶粒连接，芯片5平铺在晶圆的右侧区域，芯片颗粒5与对应的晶粒连接，芯片6堆叠设置于芯片4的上方，且芯片颗粒6通过过孔与对应晶粒连接(类似的，芯片4、芯片5与芯片6之间可以具有连接关系，图中未示出该连接关系)。

综上所述，在本公开实施例中，将芯片颗粒连接到晶圆中的对应晶粒之后，不再对晶圆进行切割，而是直接将晶圆及连接的芯片颗粒作为一个完整的处理装置，以基于该处理装置执行相应的待处理任务。

应当理解，由于晶圆未被分割和过多的封装，因此，无论是在晶圆的晶粒之间进行数据传输，还是在芯片颗粒与晶粒之间进行数据传输，传输延迟较相关技术均能得以有效降低，而且，功耗也能相应降低。

需要说明的是，基于晶圆的处理装置所具备的处理功能和处理能力，与晶圆中晶粒的功能、晶圆的规模、芯片颗粒的功能以及芯片颗粒的数量等相关，与之相应的，该处理装置所能执行的待处理任务(包括任务类型与任务强度等)也与上述内容相关。

在一些可能的实现方式中，晶粒具有第一预设功能，芯片颗粒具有第二预设功能，处理装置可以基于晶圆中多个晶粒的第一预设功能、芯片颗粒的第二预设功能以及晶粒与芯片颗粒的连接关系执行待处理任务。

在一些可能的实现方式中，第一预设功能包括存储功能、计算功能、通信功能、供电功能、连接功能中的至少一种，与之相应的，具有第一预设功能的晶粒包括存储晶粒、计算晶粒、通信晶粒、供电晶粒、连接晶粒中的至少一种。

示例性地，存储晶粒包括易失性存储晶粒和非易失性存储晶粒中的至少一种，计算晶粒可以是类脑晶粒。

在一些可能的实现方式中，第二预设功能包括存储功能、计算功能、通信功能、供电功能中的至少一种，与之相应的，具有第二预设功能的芯片颗粒包括存储芯片颗粒、计算芯片颗粒、通信芯片颗粒、供电芯片颗粒中的至少一种。

示例性地，存储芯片颗粒包括易失性存储芯片颗粒和非易失性存储芯片颗粒中的至少一种，计算芯片颗粒可以是类脑芯片颗粒。

需要说明的是，以上对于第一预设功能和第二预设功能仅是举例说明，本公开对第一预设功能和第二预设功能不做限制。

还需要说明的是，第一预设功能和第二预设功能可以相同，也可以不同。若晶粒与芯片颗粒具有相同或类似的功能，则两者连接所构成的处理装置，增强了这种功能，可以用于处理强度更高的相关任务。反之，若晶粒与芯片颗粒具有不同的功能，则两者连接所构成的处理装置可以将上述不同的功能有机结合起来，用来处理原来的晶粒或芯片颗粒无法处理的任务。

在一些可能的实现方式中，晶圆中的晶粒具有相同的功能。

在一些可能的实现方式中，晶圆由具有相同第一预设功能的多个晶粒采用同构集成方式形成。例如，晶圆全部由计算晶粒同构集成；又如，晶圆全部由存储晶粒同构集成。

在一些可能的实现方式中，在晶圆由多个存储晶粒同构集成的情况下，至少部分芯片颗粒为计算芯片颗粒，且计算芯片颗粒键合在至少一个存储晶粒上。示例性地，晶圆包括多个存储晶粒，芯片颗粒为一个或多个计算芯片颗粒，且计算芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与存储晶粒连接。

图8为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图8，晶圆包括多个存储晶粒，芯片颗粒为计算芯片颗粒，且计算芯片颗粒与对应的存储晶粒连接。

在一些可能的实现方式中，在晶圆由多个计算晶粒同构集成的情况下，至少部分芯片颗粒为存储芯片颗粒，且存储芯片颗粒键合在至少一个计算晶粒上。

示例性地，晶圆包括多个计算晶粒，芯片颗粒为一个或多个存储芯片颗粒，且存储芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与计算晶粒连接。

示例性地，晶圆包括多个计算晶粒，芯片颗粒设置于多个芯片上，多个芯片采用平铺或堆叠方式设置于晶圆上，并通过前述键合方式与对应的晶粒建立连接。其中，多个芯片之间也可以具有连接关系。

图9为本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图9，晶圆包括多个计算晶粒，芯片颗粒为存储芯片颗粒，且存储芯片颗粒与对应的计算晶粒连接。

需要说明的是，图8和图9所示的处理装置中，芯片颗粒可以通过与对应晶粒键合的方式建立连接，也可以通过将芯片颗粒键合到重分布层(图中未示出重分布层)的方式与对应晶粒连接。

在一些可能的实现方式中，晶圆中的晶粒具有不同的功能(包括两种功能或者两种以上的功能)。

在一些可能的实现方式中，晶圆由至少两种不同的第一预设功能对应的多个晶粒采用异构集成方式形成。例如，晶圆由存储晶粒和计算晶粒异构集成；又如，晶圆由存储晶粒和连接晶粒异构集成，其中，连接晶粒可用于连接不同晶粒。

需要说明的是，在晶圆由相同功能的晶粒构成的情况下，晶圆具有较为单一的功能，但是其对应这种功能的处理能力较强；在晶圆由具有不同功能的晶粒构成的情况下，晶圆具有较为多样化的功能，能够用于处理多种不同类型的任务。

在一些可能的实现方式中，在晶圆采用异构集成方式，且晶圆的晶粒包括至少一个连接晶粒的情况下，芯片颗粒键合在晶圆的对应晶粒上，并通过连接晶粒连接多个芯片颗粒。

在一些示例中，晶圆由多个存储晶粒和连接晶粒异构集成，芯片颗粒键合到对应的存储晶粒和/或连接晶粒，并通过连接晶粒连接各个芯片颗粒。其中，芯片颗粒包括一个或多个计算芯片颗粒、通信芯片颗粒、供电芯片颗粒。

图10本公开实施例提供的一种基于晶圆的处理装置的示意图。参照图10，晶圆包括多个存储晶粒和连接晶粒，芯片颗粒包括计算芯片颗粒、通信芯片颗粒、供电芯片颗粒，且各个芯片颗粒分别与对应的存储晶粒和/或连接晶粒进行连接，使得计算芯片颗粒、通信芯片颗粒、供电芯片颗粒之间可以基于连接晶粒实现连接。

需要说明的是，以上对于晶粒的功能及组成、芯片颗粒的功能及组成仅是举例说明，本公开实施例对此不做限制。在不同的应用场景中，可以根据实际需求，灵活设置并组合不同的功能、不同数量的晶粒和芯片颗粒，以使基于该晶圆和芯片颗粒组成的处理装置具备相应的功能和处理能力，从而可以执行对应的任务。

本公开实施例第二方面提供一种任务处理方法。

图11为本公开实施例提供的一种任务处理方法的流程图，该方法可以由本公开实施例任一项所公开的基于晶圆的处理装置执行。参照图11，该方法包括：

在步骤S111中，响应于接收到的任务处理请求，基于晶圆和至少一个芯片颗粒执行待处理任务。

在一些可能的实现方式中，任务处理请求用于指示处理装置执行待处理任务。

在一些可能的实现方式中，待处理任务包括图像处理任务、语音处理任务、文本处理任务、视频处理任务中的任意一种，本公开实施例对待处理任务的具体类型不作限制。

需要说明的是，待处理任务与晶圆中晶粒对应的第一预设功能、芯片颗粒对应的第二预设功能、晶圆的规模以及芯片颗粒的数量等相关。

还需要说明的是，上述任务处理过程中，芯片颗粒与晶粒之间的连接关系可以通过芯片颗粒与晶粒键合、芯片颗粒与晶圆的重分布层键合、以及利用连接晶粒建立连接等方式实现，本公开实施例对此不做限制。

在一些可能的实现方式中，晶圆包括多个存储晶粒，芯片颗粒为一个或多个计算芯片颗粒，且计算芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与存储晶粒连接。对于任意一项待处理任务，可以由计算芯片颗粒执行数据处理操作，并且，在执行数据处理过程中，计算芯片颗粒可以从连接的晶粒中读取数据(例如，初始配置数据)和/或写入数据(例如，中间结果)，并在执行完数据处理操作之后，可以将处理结果发送至连接的晶粒或其他计算芯片颗粒，以供其他晶粒存储该处理结果，或者由其它计算芯片颗粒利用当前的处理结果执行后续任务。

在一些可能的实现方式中，晶圆包括多个计算晶粒，芯片颗粒为一个或多个存储芯片颗粒，且存储芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与计算晶粒连接。对于任意一项待处理任务，可以由计算晶粒执行数据处理操作，并且，在执行数据处理过程中，计算晶粒可以从连接的存储芯片颗粒中读取数据(例如，初始配置数据)和/或写入数据(例如，中间结果)，并在执行完数据处理操作之后，可以将处理结果发送至连接的其他计算晶粒或存储芯片颗粒，以供其他计算晶粒利用当前的处理结果执行后续任务，或者由存储芯片颗粒存储当前的处理结果。

在一些可能的实现方式中，晶圆包括存储晶粒和连接晶粒，芯片颗粒包括一个或多个计算芯片颗粒、通信芯片颗粒、供电芯片颗粒，上述芯片颗粒分别与对应的存储晶粒和/或连接晶粒键合，并通过连接晶粒实现多个芯片颗粒之间的互连。对于任意一项待处理任务，供电芯片颗粒主要用于在任务执行过程提供电力供应，计算芯片颗粒用于执行数据处理操作，并且，在执行数据处理过程中，计算芯片颗粒可以从直接连接的存储晶粒中读取数据(例如，初始配置数据)和/或写入数据(例如，中间结果)，也可以利用连接晶粒从间接连接的存储晶粒中读取数据和/或写入数据。在执行完数据处理操作之后，计算芯片颗粒可以将处理结果发送至直接连接的存储晶粒进行存储，也可以利用连接晶粒将处理结果转发至间接连接的存储晶粒进行存储，另外，该计算芯片颗粒还可以将处理结果发送其他计算芯片颗粒，由其它计算芯片颗粒利用当前的处理结果执行后续任务，或者，该计算芯片颗粒也可以利用通信芯片颗粒将处理结果转发到其他处理装置。

由具有其他功能的晶粒和芯片颗粒组成的处理系统，在基于任务处理请求执行待处理任务时，处理过程与上述内容类似，在此不再展开描述。

根据本公开的实施例，采用由晶圆和若干芯片颗粒组成的处理装置执行待处理任务，能够有效降低传输延迟和功耗，从而提升任务的处理效率，同时还能降低功耗资源开销。

可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下，均可以彼此相互结合形成结合后的实施例，限于篇幅，本公开不再赘述。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

本公开实施例第三方面提供一种处理装置的制备方法。

图12为本公开实施例提供的一种处理装置的制备方法的流程图，该方法可用于制备本公开实施例任一项的基于晶圆的处理装置。参照图12，该方法包括：

步骤S121，制备一个晶圆，晶圆包括多个晶粒，至少部分晶粒之间互连；

步骤S122，将至少一个芯片颗粒与晶圆的至少一个晶粒互联；

步骤S123，获得基于晶圆的处理装置。

晶圆包括多个晶粒，至少部分晶粒之间连接，而且至少一个芯片颗粒与至少一个晶粒互连，从而使得数据能够在晶粒之间、芯片颗粒与晶粒之间进行传输。

在一些可能的实现方式中，在步骤S123中，可以采用键合方式连接芯片颗粒与晶粒。

其中，上述键合可以是芯片颗粒与晶粒之间的键合，以通过这种键合实现芯片颗粒与晶粒之间的连接关系；还可以是芯片颗粒与晶圆中某些结构(例如，重分布层)的键合，以借助芯片颗粒与这些结构的键合实现芯片颗粒与对应晶粒的连接关系。键合方式包括静电键合、热键合、复合键合、混合键合等，本公开实施例对芯片颗粒与晶圆之间的键合方式不做限制。

需要说明的是，除键合方式之外，还可以采用其他封装方式建立芯片颗粒与晶粒之间的连接关系，本公开实施例对晶粒与芯片颗粒之间的连接方式不作限制。

还需要说明的是，芯片颗粒与晶圆的功能、两者的连接关系等可以参见本公开实施例的相关内容，在此不再重复描述。

需要强调的是，在本公开实施例中，该处理装置是采用完整的晶圆，并基于上述制备方法获得的装置，无需对晶圆进行切割，因此，可以简化处理装置的制备工艺流程，而且，由于减少了芯片的分割与封装，还能够有效降低该处理装置的数据传输延迟以及功率消耗。

此外，本公开还提供了电子设备、计算机可读存储介质，上述均可用来实现本公开提供的任一种任务处理方法，相应技术方案和描述和参见方法部分的相应记载，不再赘述。

图13为本公开实施例提供的一种电子设备的框图。

参照图13，本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备通过本公开实施例任一项的基于晶圆的处理装置获得，该电子设备包括：至少一个处理器1301；至少一个存储器1302，以及一个或多个I/O接口1303，连接在处理器1301与存储器1302之间；其中，存储器1302存储有可被至少一个处理器1301执行的一个或多个计算机程序，一个或多个计算机程序被至少一个处理器1301执行，以使至少一个处理器1301能够执行上述的任务处理方法。

换言之，该电子设备是基于晶圆的处理装置的硬件系统，其是在一个完整的未切割的晶圆上，按照本公开实施例任一项的处理装置的制备方法进行制备获得的系统，其可用于执行任意一项待处理任务。

在一些可能的实现方式中，基于晶圆的处理装置中，晶圆包括多个计算晶粒，芯片颗粒包括多个存储芯片颗粒，且存储芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与对应的计算晶粒连接。基于该处理装置制备的电子设备中，处理器1301对应晶圆中的多个计算晶粒，用于提供计算能力，存储器1302对应存储芯片颗粒，用于提供存储功能，I/O接口1303对应存储芯片颗粒与计算晶粒之间的连接关系，用于使数据能够在存储芯片颗粒与计算晶粒之间进行传输。通过上述计算能力、存储功能以及数据传输功能之间的有机结合，使得电子设备可以执行相应的待处理任务。

在一些可能的实现方式中，基于晶圆的处理装置中，晶圆包括多个存储晶粒，芯片颗粒包括多个计算芯片颗粒，且计算芯片颗粒以一对一、一对多、多对一、多对多中的任意一种连接方式与对应的存储晶粒连接。基于该处理装置制备的电子设备中，处理器1301对应计算芯片颗粒，用于提供计算能力，存储器1302对应晶圆中的多个存储晶粒，用于提供存储功能，I/O接口1303对应计算芯片颗粒与存储晶粒之间的连接关系，用于使数据能够在计算芯片颗粒与存储晶粒之间进行传输。通过上述计算能力、存储功能以及数据传输功能之间的有机结合，使得电子设备可以执行相应的待处理任务。

本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其他实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。