異質芯片整合 半導體新趨勢

异质芯片整合 半导体新趋势

在智能型手機普及後,世界進入了無所不在運算(Ubiquitous Computing)時代,人工智能及高效能運算(AI/HPC)、自駕車和物聯網、5G及邊緣運算(edge computing)等新應用, 成為推動半導體未來成長主要應用。 因為要使用多功能且高效能芯片,新一代的高速運算芯片不再單純追求製程微縮,而是開始採芯片堆棧的3D封裝及系統級封裝(SiP)架構,整合多種不同的芯片來擴充其功能與效能,代表異質芯片整合已成為不可逆的趨勢。

鈺創董事長盧超群很早就看到摩爾定律推進即將放緩,所以近幾年一直提倡異質整合(Heterogeneous Integration)的概念。 隨著IEEE在2月推出異質整合的發展藍圖,半導體業界開始全力朝異質芯片整合方向發展。

盧超群也提出異質整合將是第四硅世代(Si 4.0)的看法。 他表示,Si 4.0世代就是要充份利用異質整合技術,結合半導體和應用系統終端,實現全球半導體產業的產值達到1兆美元目標,亦即讓摩爾定律不死,製程技術可持續微縮及走下去。

根據盧超群的說明,第一硅世代(Si 1.0)是平面製程的微縮,像是由90納米微縮到65納米等;第二硅世代(Si 2.0)採用3D晶體管的鰭式場效晶體管(FinFET)來延續摩爾定律前進;第三硅世代(Si 3.0)則已開始採用封裝技術,將不同芯片整合成為同一顆芯片,利用採用系統級封裝(SiP)來達到目標,或是臺積電採用的CoWoS或整合扇出型晶圓級封裝(InFO),由晶圓製程來達成同樣目標。

至於Si 4.0的異質整合則是將包括處理器、內存、繪圖芯片等不同3D芯片,並將鏡頭及傳感器、微機電、生物辨識感測、射頻組件等,共同整合為單顆芯片或納米系統(nano system)。 如5G時代的傳輸芯片若採用異質整合技術,就可把芯片及天線直接整合為一。

盧超群強調,半導體不再是線性微縮去創造價值,而是以異質整合把價值放大,異質整合已成為21世紀系統級芯片主流技術,未來30年就會是Si 4.0的時代。


分享到:


相關文章: