電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)隨著芯片制程工藝向更先進節(jié)點推進,如從7nm邁向5nm,再到3nm,物理層面的技術(shù)瓶頸愈發(fā)凸顯,這使得行業(yè)在2025年中期將目光更多地投向先進封裝技術(shù),以維持芯片性能的提升。在此背景下,無論是深耕行業(yè)多年的老牌企業(yè),還是新入局的創(chuàng)新力量,都積極推出基于先進封裝理念的產(chǎn)品與方案,以此作為提升計算能力的關(guān)鍵路徑。
今年6月華為憑借Ascend910D這款基于芯粒的AI處理器設(shè)計引發(fā)全球關(guān)注。華為為這款四核芯粒的AI芯片申請專利,其目標(biāo)十分明確,即在AI芯片領(lǐng)域,借助先進封裝技術(shù),繞開因美國制裁導(dǎo)致的尖端光刻技術(shù)受限困境,進而與行業(yè)領(lǐng)軍者英偉達的頂級GPU一較高下。
據(jù)TrendForce分析,Ascend910D創(chuàng)新性地將四個相同的芯粒整合于同一封裝內(nèi),這一架構(gòu)設(shè)計與英偉達的多芯片RubinGPU架構(gòu)有著異曲同工之妙。從內(nèi)部連接方式來看,華為采用橋接式互連技術(shù),類似于臺積電的CoWoS-L或者英特爾的EMIB/Foveros方案,摒棄了傳統(tǒng)大型硅中介層的設(shè)計。
這種設(shè)計如果能夠成功實現(xiàn)量產(chǎn)與商用,將幫助華為巧妙規(guī)避部分美國制裁措施,通過整合多個技術(shù)成熟但并非最先進制程的芯片,構(gòu)建出性能強大的計算模塊。不過,該設(shè)計也面臨諸多挑戰(zhàn),分析師指出,若將四個計算芯粒與16層堆疊的HBM納入考量,Ascend910D的總硅面積預(yù)計將超過4000平方毫米,這幾乎達到單個極紫外光罩面積的五倍,對當(dāng)前先進封裝技術(shù)的尺寸限制與集成度提出了極高要求。但這一嘗試也充分展現(xiàn)出中國企業(yè)在半導(dǎo)體領(lǐng)域面對外部壓力時,利用先進封裝技術(shù)實現(xiàn)彎道超車的決心與實力。
以關(guān)鍵的芯片鍵合設(shè)備供應(yīng)商Besi為例,其相關(guān)報告指出,隨著數(shù)據(jù)中心、人工智能等以數(shù)據(jù)為核心的應(yīng)用場景快速增長,加之傳統(tǒng)摩爾定律逐漸觸及物理極限,“基于2.5D和3D芯粒的晶圓級結(jié)構(gòu)應(yīng)用正加速普及”。Besi首席執(zhí)行官強調(diào),無論是邏輯芯片領(lǐng)域的客戶,還是存儲器芯片制造商,都在積極轉(zhuǎn)向芯粒架構(gòu)設(shè)計,這一轉(zhuǎn)變直接帶動了對高密度凸點、混合鍵合以及晶圓堆疊等先進封裝解決方案的強勁需求。
受此趨勢影響,Besi對其長期銷售業(yè)績預(yù)測進行了大幅上調(diào),彰顯出對先進封裝市場未來發(fā)展的高度樂觀態(tài)度。實際上,AMD、英特爾等行業(yè)巨頭早已推出內(nèi)置多個芯片的產(chǎn)品,比如高端PCCPU中集成計算芯粒與I/O芯粒;而臺積電和三星等晶圓代工龍頭,也憑借CoWoS、InFO、X-Cube、I-Cube等復(fù)雜封裝服務(wù),為HBM存儲器與AI加速器芯粒的集成提供技術(shù)支撐,進一步推動了先進封裝技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的落地應(yīng)用。
在中國,先進封裝產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)正積極開展協(xié)同創(chuàng)新。4月,光力科技半導(dǎo)體裝備板塊全資子公司光力瑞弘電子科技有限公司(ADT)與銳杰微科技(鄭州)有限公司(RMT)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方圍繞先進封裝的磨切領(lǐng)域進行深度合作,搭建起“需求牽引、技術(shù)攻堅、產(chǎn)業(yè)驗證”的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟框架,致力于打造國產(chǎn)全自動化先進封裝研發(fā)生產(chǎn)平臺,推動從材料表征、設(shè)備優(yōu)化、工藝驗證到應(yīng)用閉環(huán)的全流程創(chuàng)新。
3月,西交利物浦大學(xué)與深圳市華芯邦科技有限公司達成合作,共同成立西交利物浦大學(xué)——華芯先進半導(dǎo)體校企聯(lián)合研究院,聚焦后摩爾時代先進微電子領(lǐng)域的多個核心方向,包括人工智能芯片感存算一體材料器件架構(gòu)及電路、高精度高性能傳感芯片材料與核心工藝等,其中面向AI計算與物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)集成先進封裝技術(shù)成為重點攻關(guān)領(lǐng)域之一。通過整合高校的科研優(yōu)勢與企業(yè)的市場、產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,加速科研成果轉(zhuǎn)化,助力中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破卡脖子技術(shù)瓶頸。
在國際上,英特爾為推動其代工業(yè)務(wù)發(fā)展,積極攜手EDA和IP伙伴,確保相關(guān)異構(gòu)設(shè)計工具、流程、方法及可重復(fù)使用的IP塊針對其EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)先進封裝技術(shù)完成啟用與資格認證。Ansys、Cadence、Siemens和Synopsys等行業(yè)知名企業(yè)已宣布為英特爾EMIB技術(shù)提供參考流程,涵蓋熱完整性、電源完整性、機械可靠性驗證,以及數(shù)字和定制/模擬流程等多個方面,為客戶利用該技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)提供便利,進一步完善了英特爾在先進封裝領(lǐng)域的生態(tài)布局。
小結(jié)
當(dāng)前,先進封裝與芯粒創(chuàng)新已成為全球半導(dǎo)體行業(yè)在應(yīng)對技術(shù)瓶頸與復(fù)雜市場環(huán)境下的關(guān)鍵發(fā)展方向,國內(nèi)外企業(yè)、科研機構(gòu)以及政府部門多方協(xié)同發(fā)力,有望推動該領(lǐng)域持續(xù)取得突破,重塑半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭格局。
-
半導(dǎo)體
+關(guān)注
關(guān)注
339文章
30725瀏覽量
264015 -
華為
+關(guān)注
關(guān)注
218文章
36003瀏覽量
262078 -
Ascend
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
5瀏覽量
8132 -
芯粒
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
85瀏覽量
424
發(fā)布評論請先 登錄
基本半導(dǎo)體SiC基PEBB架構(gòu)助推中國固態(tài)變壓器(SST)行業(yè)的發(fā)展進程
全球電能百年未有之大變局:全SiC碳化硅SST固態(tài)變壓器的中國解決方案報告
面向芯粒設(shè)計的最佳實踐
燦芯半導(dǎo)體2025灣芯展圓滿落幕
借助Arm芯粒技術(shù)構(gòu)建計算未來
芯粒技術(shù)的專利保護挑戰(zhàn)與應(yīng)對策略
【「AI芯片:科技探索與AGI愿景」閱讀體驗】+半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)的前沿技術(shù)
華大九天推出芯粒(Chiplet)與2.5D/3D先進封裝版圖設(shè)計解決方案Empyrean Storm
從原理到應(yīng)用,一文讀懂半導(dǎo)體溫控技術(shù)的奧秘
蘇州芯矽科技:半導(dǎo)體清洗機的堅實力量
紫光國芯亮相2025西部半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇
砥礪創(chuàng)新 芯耀未來——武漢芯源半導(dǎo)體榮膺21ic電子網(wǎng)2024年度“創(chuàng)新驅(qū)動獎”
從Ascend 910D看芯粒創(chuàng)新,半導(dǎo)體行業(yè)將迎重大變局
評論