數(shù)據(jù)寶
梁謙剛
2025-03-30 19:18
在摩爾定律逐漸逼近物理極限的今天，異構(gòu)集成成為延續(xù)計算性能增長、滿足多樣化需求的關(guān)鍵路徑。它不再單純依賴制程微縮，而是通過先進(jìn)的封裝與系統(tǒng)級集成技術(shù)，將不同工藝節(jié)點、不同功能的芯片高效整合，實現(xiàn)“超越摩爾”的創(chuàng)新突破。
3月25日，異構(gòu)集成國際會議（HIIC 2025）作為SEMICON China 2025的前章，在上海舉辦，行業(yè)領(lǐng)袖們在此分享深度見解，共同剖析技術(shù)難題，探索產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路徑。
SEMI全球副總裁、中國區(qū)總裁居龍在致辭中給出了一組數(shù)據(jù)：先進(jìn)封裝正從chip向system集成演進(jìn)，推動AI硬件的發(fā)展，是帶動產(chǎn)業(yè)前行的最重要因素之一。目前增長最快、占比最高的半導(dǎo)體細(xì)分市場是服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心/存儲，根據(jù)預(yù)測，到2030年將有72.3%的芯片都與AI相關(guān)，是驅(qū)動產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步向前達(dá)到萬億美元規(guī)模的新引擎。
“為了滿足如此大的需求，從現(xiàn)在開始到2027年，預(yù)計將有105家新建晶圓廠投產(chǎn)，其中亞洲地區(qū)有75家。全球半導(dǎo)體行業(yè)的資本支出及設(shè)備投資會持續(xù)，推動產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。”他分析稱。
Prismark合伙人姜旭高也在現(xiàn)場研判了全球半導(dǎo)體市場與封裝趨勢。他預(yù)計，全球半導(dǎo)體市場預(yù)計將以7.7%的年均增速增長，從2024年的6280億美元增至2029年的9080億美元，主要受數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)AI服務(wù)器部署的推動。2024年半導(dǎo)體市場整體疲軟，但預(yù)計2025年下半年將迎來改善。在先進(jìn)封裝的驅(qū)動下，IC封裝組裝市場規(guī)模預(yù)計從2024年610億美元增至2029年880億美元。除了服務(wù)器等產(chǎn)品采用高附加值的封裝技術(shù)外，高密度先進(jìn)封裝也將逐漸滲透到客戶端計算產(chǎn)品中，以提升性能、降低成本并優(yōu)化熱管理。
在技術(shù)層面，多位與會專家分享了對先進(jìn)封裝與系統(tǒng)集成的看法。芯和半導(dǎo)體科技（上海）股份有限公司創(chuàng)始人、總裁代文亮認(rèn)為，隨著AI技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展，模型的復(fù)雜度和參數(shù)數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致對算力、存力、運力、電力資源的需求爆發(fā)式上升。2.5D/3D Chiplet技術(shù)有效改善了先進(jìn)工藝制程瓶頸和算力芯片提升，STCO（系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化）的推行正成為行業(yè)共識。
談及聚焦AI硬件集成系統(tǒng)設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)，他闡述了通過多物理場協(xié)同仿真EDA平臺，全面解決系統(tǒng)級的高速互連信號完整性、電源完整性、電熱/流體熱、應(yīng)力可靠性等方面的問題的可行解決方案，加速AI硬件集成系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)。
紫光展銳封裝設(shè)計工程部部長姚力指出，長期以來，封裝為晶圓工藝的快速迭代所服務(wù)，另一方面，封裝技術(shù)的不斷提升在于將芯片功能優(yōu)勢展現(xiàn)出來。消費電子、算力芯片、物聯(lián)網(wǎng)/通信等市場驅(qū)動，牽引封裝不斷開發(fā)新型技術(shù)，滿足產(chǎn)品性能、質(zhì)量控制和成本控制的要求。
他提出，創(chuàng)新的方案、技術(shù)、材料（高導(dǎo)熱塑封料/高導(dǎo)熱基板等）能夠提升性能，而設(shè)計是質(zhì)量的決定性因素，其中高效仿真是關(guān)鍵，高度集成是降低成本的有效手段。
沛頓科技副總經(jīng)理吳政達(dá)則揭示了半導(dǎo)體封裝技術(shù)的關(guān)鍵趨勢與創(chuàng)新方向。他認(rèn)為，Chiplet架構(gòu)成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵，通過集成不同制程以優(yōu)化PPAC，2.5D/3.5D封裝為AI加速器提供高帶寬、低延遲的解決方案，由此降低了先進(jìn)制造的成本。
吳政達(dá)預(yù)計，未來的創(chuàng)新封裝技術(shù)例如面板級封裝（PLP）、硅光互連和玻璃基板等技術(shù)將推動汽車電子、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域的性能突破?！?.5D封裝結(jié)合3D堆疊與2.5D互連，是平衡成本與性能的方法，未來的技術(shù)方向包括中階層、玻璃基載板、板級封裝、自動化、硅光子學(xué)?！彼f。
“硅中介層（Si interposer）技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度集成，但隨著HBM堆疊數(shù)量的增加，其尺寸受到限制。RDL技術(shù)目前正處于生產(chǎn)階段，并且新的設(shè)計也在規(guī)劃之中。RDL具有精細(xì)的特征、良好的電氣性能，并且能夠支持下一代HBM4技術(shù)。并且，RDL的可靠性數(shù)據(jù)已經(jīng)公布并得到了實際驗證。另外，玻璃基板技術(shù)仍處于研發(fā)階段，需要持續(xù)的投入與完善?！盩echSearch International公司總裁E. Jan Vardaman在現(xiàn)場分享芯片封裝技術(shù)的最新趨勢時說。
