精實新聞 2013-01-16 18:19:10 記者 羅毓嘉 報導
工研院IEK發佈「2013年十大ICT產業關鍵議題」，指出隨著行動應用趨勢興起，應用處理器(AP)內的多核CPU、GPU需要更高的記憶體容量，IEK預期今年起採記憶體同質堆疊的3D IC可望開始進入量產，而整合CPU、GPU邏輯晶片與記憶體的2.5D IC量產工作，則估將從2014年開始啟動，將行動晶片的設計與生產技術導入新紀元。
行動通訊應用趨勢方興未艾，開展出大量的應用晶片需求，其中應用處理器(AP)內的多核CPU與多核GPU，雖大幅提升運算效能與圖形處理能力，但伴隨而來的是需要更大的記憶體容量、以及AP與記憶體間更高的存取頻寬，若周邊晶片零組件的頻寬需求未能獲得滿足，則AP的性能發展也將受到限制。
在此背景下，如何倚重2.5D與3D IC的技術，設計出大容量、低耗能並具備高存取頻寬介面的記憶體，已成為技術發展重要的選項。
工研院IEK分析AP與記憶體間的頻寬需求，指出2012年的主流規格LPDDR2最大傳輸頻寬為8.5 GB/秒，隨著AP效能的提升，2013年的預估傳輸頻寬需達到12.8 GB/秒、而待2015年次世代的Wide I/O出爐時，頻寬更需要25.8 GB/秒；若無法滿足以此一高存取的頻寬傳輸需求，將直接限制了AP的實際運作效能，而3D IC異質整合技術將成為其間的關鍵。
IEK指出，3D IC從2010年起就已導入CIS(CMOS影像感測器)、MEMS(微機電)元件的量產，而2.5D IC技術則是從2012年起應用於28奈米製程FPGA(場域可程式化閘陣列)晶片的生產；預期今年起在Samsung、Micron等記憶體大廠的努力下，應用於雲端伺服器的記憶體同質堆疊3D IC「Memory Cube」、乃至於AP與記憶體的3D IC堆疊，可望於今年起進入量產。
在各項3D IC技術當中，IEK認為TSV(矽鑽孔)將是重要的技術主流，且台積電(2330)可望在今年推出3D IC堆疊的TSV技術服務，相關生產技術已可謂箭在弦上。
據IEK估算，2013年全球採用3D TSV技術的12吋約當晶圓片數將達135萬片，到2015年時估將成長到395萬片，2017年更進一步擴大到960萬片；IEK預估，2017年時3D TSV技術應用產品中智慧手機將佔最大宗達43%、平板電腦佔約13%、雲端伺服器則佔約6%，餘下38%則為其他應用。
IEK指出，Intel、Qualcomm、Samsung、台積電等重要晶片供應與製造商，均已積極投入3D IC相關技術開發，以滿足下一代高階智慧手持裝置輕薄短小、高效能、低功耗等需求。台積電已提出2.5D IC結構的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)整合生產技術，可提供一站式購足服務；另外，聯電(2303)則與下游封測廠共組開放式生態模式(Open Ecosystem Model)發展3D IC技術，行動晶片的設計與生產技術將邁入新的紀元。
