單晶片處理器到極限 多晶片出頭 台積先進封裝看俏

2022/04/06 14:36

MoneyDJ新聞 2022-04-06 14:36:20 記者 陳苓 報導

使用單一晶片的處理器瀕臨極限,把多個晶片合而為一的新時代來臨,蘋果3月初發佈的「M1 Ultra」處理器就是最佳實例。由於製程微縮的困難度不斷提高,合併多個晶片的先進封裝技術成了重要趨勢。

CNET、IEEE Spectrum報導,蘋果使用先進封裝技術,結合兩個舊款「M1 Max」晶片,打造出速度更快、威力更強的M1 Ultra處理器(見附圖最右方款)。輝達(Nvidia)在2022年GPU技術大會上,也有類似舉動。該公司結合兩個新款的Grace CPU,組成單一個「超級晶片」(Superchip)。

多晶片(multichip)設計這五年來漸受歡迎,主要是電晶體的微縮速度放緩,但是高階晶片的電晶體數量卻持續增加。科技巨擘只好改用多晶片取代單一晶片。

怎麼說呢?蘋果M1 Ultra晶片的電晶體數量高達1,140億個;每個晶粒區域(die area)為860平方公釐,遠高於M1 Max的432平方公釐。輝達Grace CPU的電晶體數量並未透露,但是同場發佈的Hopper H100 GPU,電晶體數量達800億個。作為對照,AMD 2019年推出的EYPC Rome處理器,電晶體數目只有395億個。

電晶體數量大增,把晶圓製程推到極致,讓多晶片設計的人氣倍增。Counterpoint Research分析師Akshara Bassi說,隨著晶粒面積變大、晶圓良率日趨重要,多元模組封裝能讓晶片的能源效益和表現,優於單一晶片;先進封裝也成了推動算力的關鍵。

台積電(2330)是先進封裝的領袖,蘋果M1 Ultra應該是採用台積的3DFabric技術。英特爾(Intel)也有自家封裝技術,如EMIB和Foveros。

三星電機:封裝基板緊到2026年

BusinessKorea、韓國經濟日報報導,三星電機3月21日宣布斥資3,000億韓圜,增產高效能的FC-BGA(覆晶-球柵陣列封裝)基板、並要在南韓釜山打造新的生產設施。該公司之前已經花費1.3兆韓圜投資越南基板廠,此舉表示總投資額拉高至1.6兆韓圜。

三星電機總裁Jang Duck-hyun在3月份股東大會表示,將所有系統整合到單一基板的封裝技術,會變成未來平台。他認為以後會從「系統單晶片」(system on chip、SoC)、演化成「系統單基板」(system on substrate、SoS)。

高階封裝基板需求暢旺,中長期而言,估計每年將成長20%。封裝基板不只適用於CPU、GPU,電動車(EV)、人工智慧(AI)、數據中心也需要,這讓FC-BGA供給極度吃緊,被譽為「第二種半導體」。

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