雖然近日由臺積電董事長暨總裁魏哲家?guī)ь^,在美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SIA)頒發(fā)「羅伯特·諾伊斯獎」(Robert N. Noyce Award)典禮上疾呼先進(jìn)制程產(chǎn)能「不夠、不夠、還是不夠」,但至少如今在ASICs封裝需求上,還有EMIB方案加入,不再只有CoWoS一家解方。
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| 隨著云端服務(wù)業(yè)者(CSP)加速自研ASIC,開始考量從TSMC主導(dǎo)的CoWoS方案,轉(zhuǎn)向Intel的EMIB技術(shù)。 |
根據(jù)TrendForce今(25)日公布最新研究,目前AI HPC(高效能運(yùn)算)對異質(zhì)整合的需求主要仰賴先進(jìn)封裝達(dá)成,其中的關(guān)鍵技術(shù)即是TSMC的CoWoS解決方案。但隨著云端服務(wù)業(yè)者(CSP)加速自研ASIC,為整合更多復(fù)雜功能的晶片,對於封裝面積的需求不斷擴(kuò)大,已有CSP開始考量從TSMC的CoWoS方案,轉(zhuǎn)向Intel的EMIB技術(shù)。
TrendForce表示,有別於現(xiàn)行CoWoS方案將主運(yùn)算邏輯晶片、記憶體、I/O等不同功能的晶片,以中介層(Interposer)方式連結(jié),并固定在基板上,已發(fā)展出CoWoS-S、CoWoS-R與CoWoS-L等技術(shù)。
隨著NVIDIA Blackwell平臺2025年進(jìn)入規(guī)模量產(chǎn),目前AI HPC市場需求旺盛,也導(dǎo)致CoWoS面臨產(chǎn)能短缺、光罩尺寸限制,以及價格高昂等問題。從而高度傾向內(nèi)嵌矽中介層的CoWoS-L,NVIDIA下世代的Rubin亦將采用,并進(jìn)一步推升光罩尺寸。
此外,依TrendForce觀察,目前除了CoWoS多數(shù)產(chǎn)能長期由NVIDIA GPU占據(jù),其他客戶遭排擠;加上封裝尺寸、與地緣政治下的美國在地制造需求,也促使Google、Meta等北美CSP開始積極與Intel接洽EMIB解決方案。
相較於TSMC挾技術(shù)優(yōu)勢,主導(dǎo)CoWoS先進(jìn)封裝前期市場,Intel主推的EMIB則擁有面積、成本等多項(xiàng)優(yōu)勢。首先是結(jié)構(gòu)簡化,EMIB舍棄昂貴且大面積的中介層,直接將晶片使用內(nèi)嵌在載板的矽橋(Bridge)方式互連,簡化整體結(jié)構(gòu),比起CoWoS良率更高。
其次是熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)問題較小,由於EMIB只在晶片邊緣嵌矽橋,整體矽比例低。因此矽與基板的接觸區(qū)域少,導(dǎo)致熱膨脹系數(shù)不匹配的問題較小,較不容易產(chǎn)生封裝翹曲與可靠度挑戰(zhàn)。
加上EMIB在封裝尺寸也較具優(yōu)勢,相較於CoWoS-S僅能達(dá)到3.3倍光罩尺寸、CoWoS-L目前發(fā)展至3.5倍,預(yù)計在2027年達(dá)9倍。EMIB-M已可提供6倍光罩尺寸,并預(yù)計2026~2027年可支援到8~12倍。價格部分,則因EMIB舍棄價格高昂的中介層,能為AI客戶提供更具成本優(yōu)勢的解決方案。
然而,因EMIB技術(shù)也受限於矽橋面積與布線密度,可提供的互連頻寬相對較低、訊號傳輸距離較長,并有延遲性略高的問題,所以目前僅ASIC客戶較積極在評估洽談導(dǎo)入。
TrendForce指出,隨著Google決議在2027年TPUv9導(dǎo)入EMIB試用,Meta亦積極評估規(guī)劃用於其MTIA產(chǎn)品,EMIB技術(shù)有??為IFS業(yè)務(wù)帶來重大進(jìn)展。至於NVIDIA、AMD等對於頻寬、傳輸速度及低延遲需求較高的GPU供應(yīng)商,仍將以CoWoS為主要封裝解決方案。