2025年9月9日 星期二

正在開發的「System on Wafer-X」是一種無需矽中介層和FC-BGA,直接在晶圓上連接GPU和HBM的概念。

 蔡宜兼

TSMC開發中的「系統級晶圓(System on Wafer,SoW)」,消除傳統PCB 和基板的使用,將整個系統作為載體,能大幅提升運算效能、降低空間需求,並提高能源效率,特別適合用於高效能AI 晶片和資料中心等領域。
SoW的量產化,對高效能AI 晶片和資料中心是好事,但對傳統PCB 和基板就不見得了。
ChosunBiz:
『三星電機和LG Innotek正致力於高價值半導體基板「倒裝晶片球柵陣列」(FC-BGA),以實現業務組合多元化。然而,隨著全球第一大晶圓代工企業台灣台積電宣布將於2027年實現無FC-BGA半導體生產新技術的商業化,人們越來越擔心先前一直處於成長態勢的FC-BGA業務可能會萎縮。
半導體基板是穩定地固定半導體晶片並將其連接到主機板以傳輸電訊號的核心部件。 FC-BGA 被評價為適用於日益大型化的人工智慧 (AI) 半導體的下一代高價值基板,因為它比傳統基板更大,並且可以堆疊更高的半導體。
根據業界10日報道,台積電正在開發System on Wafer-X技術,目標在2027年實現商業化。台積電正在開發的技術是下一代高整合度封裝工藝,無需傳統的封裝基板,即可將多個半導體直接整合在晶圓上。透過省略基板,該技術可以更高密度地放置晶片,並提供千瓦(W)等級的功率,預計將用於下一代AI半導體的量產。 5月,在美國德州舉行的ECTC 2025(電子元件與技術會議)上,台積電介紹了該技術,並表示將利用其量產超大型AI半導體。
AI半導體的核心是負責運算的圖形處理器(GPU),並在其周圍配置高頻寬記憶體(HBM),以高速傳輸資料。在GPU和HBM下方,搭載了「矽中介層」(Silicon Interposer),用於連接半導體和FC-BGA,並最大限度地提高電氣效率。 AI半導體透過FC-BGA與伺服器內部的其他元件連接並運作。台積電表示正在開發的「System on Wafer-X」是一種無需矽中介層和FC-BGA,直接在晶圓上連接GPU和HBM的概念。據推測,這是專為蘋果訂購的半導體而開發的「整合式扇出型(InFO)」技術的先進製程。
三星電機和LG Innotek已將FC-BGA作為下一個成長動力,並正在擴大該業務。由於兩家公司高度依賴特定產品的收入,因此它們被敦促實現業務多元化。根據三星電機的半年報,今年上半年,負責多層陶瓷電容器(MLCC)的元件業務部門的銷售額佔比接近45%。同期,LG Innotek負責相機模組業務的光通訊業務部門的銷售額佔比達到80%。
三星電機計劃明年向亞馬遜和博通供應FC-BGA,以及設計和量產專用積體電路(ASIC)的Google和Meta。 LG Innotek表示,正在向兩家北美大型科技客戶量產並供應PC用FC-BGA。一位電子元件行業人士表示:“雖然FC-BGA等產品正在積極應用於AI半導體的量產,但如果System on Wafer-X實現商業化,需求可能會放緩。”
然而,一些分析人士認為,這種擔憂為時過早。韓國投資證券公司研究員蔡敏碩表示:「正如台積電過去的晶圓級封裝 (WLP) 技術未能完全取代倒裝晶片尺寸封裝 (FC-CSP) 的需求一樣,智慧型手機應用處理器 (AP) 所使用的基板、System on Wafer-X 和 FC-BGA 極有可能共存:System 伺服器FC-BGA 需求放緩。』

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