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先進封裝:誰是贏家?誰是輸家?

近年來,因為傳統的電晶體微縮方法走向了末路,於是產業便轉向封裝尋求提升晶片效能的新方法。例如近日的行業熱點新聞《打破Chiplet的最後一道屏障,全新互聯標準UCIe宣告成立》,可以說把Chiplet和先進封裝的熱度推向了又一個新高峰?

那麼為什麼我們需要先進封裝呢?且看Yole解讀一下。

為什麼我們需要高效能封裝?

隨著前端節點越來越小,設計成本變得越來越重要。高階封裝 (AP) 解決方案透過降低成本、提高系統性能、降低延遲、增加頻寬和電源效率來幫助解決這些問題。

高階效能封裝平臺是 UHD FO、嵌入式 Si 橋、Si 中介層、3D 堆疊儲存器和 3DSoC。嵌入式矽橋有兩種解決方案:臺積電的 LSI 和英特爾的 EMIB。對於Si interposer,通常有臺積電、三星和聯電提供的經典版本,以及英特爾的Foveros。EMIB 與 Foveros 結合產生了 Co-EMIB,用於 Intel 的 Ponte Vecchio。同時,3D 堆疊儲存器由 HBM、3DS 和 3D NAND 堆疊三個類別表示。

資料中心網路、高效能計算和自動駕駛汽車正在推動高階效能封裝的採用,以及從技術角度來看的演變。今天的趨勢是在雲、邊緣計算和裝置級別擁有更大的計算資源。因此,不斷增長的需求正在推動高階高效能封裝的採用。

先進封裝:誰是贏家?誰是輸家?

高效能封裝市場規模?

據Yole預測,到 2027 年,高效能封裝市場收入預計將達到78。7億美元,高於 2021 年的27。4億美元,2021-2027 年的複合年增長率為 19%。到 2027 年,UHD FO、HBM、3DS 和有源 Si 中介層將佔總市場份額的 50% 以上,是市場增長的最大貢獻者。嵌入式 Si 橋、3D NAND 堆疊、3D SoC 和 HBM 是增長最快的四大貢獻者,每個貢獻者的 CAGR 都大於 20%。

由於電信和基礎設施以及移動和消費終端市場中高階效能應用程式和人工智慧的快速增長,這種演變是可能的。高階效能封裝代表了一個相對較小的業務,但對半導體行業產生了巨大的影響,因為它是幫助滿足比摩爾要求的關鍵解決方案之一。

先進封裝:誰是贏家?誰是輸家?

誰是贏家,誰是輸家?

2021 年,頂級參與者為一攬子活動進行了大約116億美元的資本支出投資,因為他們意識到這對於對抗摩爾定律放緩的重要性。

英特爾是這個行業的最大的投資者,指出了35億美元。它的 3D 晶片堆疊技術是 Foveros,它包括在有源矽中介層上堆疊晶片。嵌入式多晶片互連橋是其採用 55 微米凸塊間距的 2。5D 封裝解決方案。Foveros 和 EMIB 的結合誕生了 Co-EMIB,用於 Ponte Vecchio GPU。英特爾計劃為 Foveros Direct 採用混合鍵合技術。

臺積電緊隨其後的是 30。5億美元的資本支出。在透過 InFO 解決方案為 UHD FO 爭取更多業務的同時,臺積電還在為 3D SoC 定義新的系統級路線圖和技術。其 CoWoS 平臺提供 RDL 或矽中介層解決方案,而其 LSI 平臺是 EMIB 的直接競爭對手。臺積電已成為高階封裝巨頭,擁有領先的前端先進節點,可以主導下一代系統級封裝。

三星擁有類似於 CoWoS-S 的 I-Cube 技術。三星是 3D 堆疊記憶體解決方案的領導者之一,提供 HBM 和 3DS。其 X-Cube 將使用混合鍵合互連。

ASE 估計為先進封裝投入了 20 億美元的資本支出,是最大也是唯一一個試圖與代工廠和 IDM 競爭封裝活動的 OSAT。憑藉其 FoCoS 產品,ASE 也是目前唯一具有 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、臺積電和三星等大公司並駕齊驅的財務和前端能力。因此,他們是追隨者。

先進封裝:誰是贏家?誰是輸家?