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異質(zhì)芯片整合 半導(dǎo)體新趨勢

2018-12-24 09:48 工商時報

導(dǎo)讀:在智能型手機(jī)普及后,世界進(jìn)入了無所不在運(yùn)算時代,人工智能及高效能運(yùn)算(AI/HPC)、自駕車和物聯(lián)網(wǎng)、5G及邊緣運(yùn)算(edge computing)等新應(yīng)用, 成為推動半導(dǎo)體未來成長主要應(yīng)用。

在智能型手機(jī)普及后,世界進(jìn)入了無所不在運(yùn)算(Ubiquitous Computing)時代,人工智能及高效能運(yùn)算(AI/HPC)、自駕車和物聯(lián)網(wǎng)、5G及邊緣運(yùn)算(edge computing)等新應(yīng)用, 成為推動半導(dǎo)體未來成長主要應(yīng)用。 因?yàn)橐褂枚喙δ芮腋咝苄酒乱淮母咚龠\(yùn)算芯片不再單純追求制程微縮,而是開始采芯片堆棧的3D封裝及系統(tǒng)級封裝(SiP)架構(gòu),整合多種不同的芯片來擴(kuò)充其功能與效能,代表異質(zhì)芯片整合已成為不可逆的趨勢。

鈺創(chuàng)董事長盧超群很早就看到摩爾定律推進(jìn)即將放緩,所以近幾年一直提倡異質(zhì)整合(Heterogeneous Integration)的概念。 隨著IEEE在2月推出異質(zhì)整合的發(fā)展藍(lán)圖,半導(dǎo)體業(yè)界開始全力朝異質(zhì)芯片整合方向發(fā)展。

盧超群也提出異質(zhì)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(zhì)整合技術(shù),結(jié)合半導(dǎo)體和應(yīng)用系統(tǒng)終端,實(shí)現(xiàn)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到1兆美元目標(biāo),亦即讓摩爾定律不死,制程技術(shù)可持續(xù)微縮及走下去。

根據(jù)盧超群的說明,第一硅世代(Si 1.0)是平面制程的微縮,像是由90奈米微縮到65奈米等;第二硅世代(Si 2.0)采用3D晶體管的鰭式場效晶體管(FinFET)來延續(xù)摩爾定律前進(jìn);第三硅世代(Si 3.0)則已開始采用封裝技術(shù),將不同芯片整合成為同一顆芯片,利用采用系統(tǒng)級封裝(SiP)來達(dá)到目標(biāo),或是臺積電采用的CoWoS或整合扇出型晶圓級封裝(InFO),由晶圓制程來達(dá)成同樣目標(biāo)。

至于Si 4.0的異質(zhì)整合則是將包括處理器、內(nèi)存、繪圖芯片等不同3D芯片,并將鏡頭及傳感器、微機(jī)電、生物辨識感測、射頻組件等,共同整合為單顆芯片或奈米系統(tǒng)(nano system)。 如5G時代的傳輸芯片若采用異質(zhì)整合技術(shù),就可把芯片及天線直接整合為一。

盧超群強(qiáng)調(diào),半導(dǎo)體不再是線性微縮去創(chuàng)造價值,而是以異質(zhì)整合把價值放大,異質(zhì)整合已成為21世紀(jì)系統(tǒng)級芯片主流技術(shù),未來30年就會是Si 4.0的時代。