近年(nián)來，因為(wèi)傳統的晶體管微縮方法走向了末路(lù)，于是産業(yè)便轉向封裝尋求提升芯片性能(néng)的新方法。例如近日的行業(yè)熱點新聞《打破Chiplet的最後一(yī)道屏障，全新互聯标準UCIe宣告成立》，可以說把Chiplet和先進封裝的熱度推向了又(yòu)一(yī)個(gè)新高(gāo)峰？
那麽為(wèi)什麽我們需要先進封裝呢(ne)？且看(kàn)Yole解讀(dú)一(yī)下(xià)。
為(wèi)什麽我們需要高(gāo)性能(néng)封裝？
随著(zhe)前端節點越來越小(xiǎo)，設計成本變得越來越重要。高(gāo)級封裝 (AP) 解決方案通(tōng)過降低(dī)成本、提高(gāo)系統性能(néng)、降低(dī)延遲、增加帶寬和電(diàn)源效率來幫助解決這些問題。高(gāo)端性能(néng)封裝平台是 UHD FO、嵌入式 Si 橋、Si 中介層、3D 堆棧存儲器(qì)和 3DSoC。嵌入式矽橋有兩種解決方案：台積電(diàn)的 LSI 和英特爾的 EMIB。對于Si interposer，通(tōng)常有台積電(diàn)、三星和聯電(diàn)提供的經典版本，以及英特爾的Foveros。EMIB 與 Foveros 結合産生(shēng)了 Co-EMIB，用于 Intel 的 Ponte Vecchio。同時，3D 堆棧存儲器(qì)由 HBM、3DS 和 3D NAND 堆棧三個(gè)類别表示。數據中心網絡、高(gāo)性能(néng)計算(suàn)和自(zì)動駕駛汽車正在推動高(gāo)端性能(néng)封裝的采用，以及從(cóng)技(jì)術(shù)角度來看(kàn)的演變。今天的趨勢是在雲、邊緣計算(suàn)和設備級别擁有更大的計算(suàn)資源。因此，不斷增長(cháng)的需求正在推動高(gāo)端高(gāo)性能(néng)封裝的采用。
高(gāo)性能(néng)封裝市(shì)場規模？據Yole預測，到(dào) 2027 年(nián)，高(gāo)性能(néng)封裝市(shì)場收入預計将達到(dào)78.7億美元，高(gāo)于 2021 年(nián)的27.4億美元，2021-2027 年(nián)的複合年(nián)增長(cháng)率為(wèi) 19%。到(dào) 2027 年(nián)，UHD FO、HBM、3DS 和有源 Si 中介層将占總市(shì)場份額的 50% 以上(shàng)，是市(shì)場增長(cháng)的最大貢獻者。嵌入式 Si 橋、3D NAND 堆棧、3D SoC 和 HBM 是增長(cháng)最快的四大貢獻者，每個(gè)貢獻者的 CAGR 都大于 20%。由于電(diàn)信和基礎設施以及移動和消費(fèi)終端市(shì)場中高(gāo)端性能(néng)應用程序和人工(gōng)智能(néng)的快速增長(cháng)，這種演變是可能(néng)的。高(gāo)端性能(néng)封裝代表了一(yī)個(gè)相(xiàng)對較小(xiǎo)的業(yè)務，但對半導體行業(yè)産生(shēng)了巨大的影響，因為(wèi)它是幫助滿足比摩爾要求的關鍵解決方案之一(yī)。
誰是赢家，誰是輸家？2021 年(nián)，頂級參與者為(wèi)一(yī)攬子活動進行了大約116億美元的資本支出投資，因為(wèi)他們意識到(dào)這對于對抗摩爾定律放(fàng)緩的重要性。英特爾是這個(gè)行業(yè)的最大的投資者，指出了35億美元。它的 3D 芯片堆疊技(jì)術(shù)是 Foveros，它包括在有源矽中介層上(shàng)堆疊芯片。嵌入式多(duō)芯片互連橋是其采用 55 微米凸塊間距的 2.5D 封裝解決方案。Foveros 和 EMIB 的結合誕生(shēng)了 Co-EMIB，用于 Ponte Vecchio GPU。英特爾計劃為(wèi) Foveros Direct 采用混合鍵合技(jì)術(shù)。台積電(diàn)緊随其後的是 30.5億美元的資本支出。在通(tōng)過 InFO 解決方案為(wèi) UHD FO 争取更多(duō)業(yè)務的同時，台積電(diàn)還(hái)在為(wèi) 3D SoC 定義新的系統級路(lù)線圖和技(jì)術(shù)。其 CoWoS 平台提供 RDL 或矽中介層解決方案，而其 LSI 平台是 EMIB 的直接競争對手。台積電(diàn)已成為(wèi)高(gāo)端封裝巨頭，擁有領先的前端先進節點，可以主導下(xià)一(yī)代系統級封裝。三星擁有類似于 CoWoS-S 的 I-Cube 技(jì)術(shù)。三星是 3D 堆棧内存解決方案的領導者之一(yī)，提供 HBM 和 3DS。其 X-Cube 将使用混合鍵合互連。ASE 估計為(wèi)先進封裝投入了 20 億美元的資本支出，是最大也是唯一(yī)一(yī)個(gè)試圖與代工(gōng)廠和 IDM 競争封裝活動的 OSAT。憑借其 FoCoS 産品，ASE 也是目前唯一(yī)具有 UHD FO 解決方案的 OSAT。其他OSAT 不具備在先進封裝競賽中與英特爾、台積電(diàn)和三星等大公司并駕齊驅的财務和前端能(néng)力。因此，他們是追随者。
