隨?摩爾定律逐漸逼近物理極限,單純依靠製程微縮已難以滿足AI芯片對性能、功耗和成本的要求。傳統封裝方式將芯片與其他元件分開封裝,再組裝到電路板上,這種方式導致信號傳輸路徑長、延遲高、功耗大,難以滿足AI芯片海量數據處理的需求。
先進封裝技術則打破了傳統封裝的桎梏,它將不同功能的芯片(如CPU、GPU、記憶體等)以更緊密的方式整合在一起,縮短了信號傳輸距離,大幅提升了芯片性能和能效。這對於需要處理海量數據的AI應用來說,無疑是巨大的福音。
台積電在先進封裝領域的佈局由來已久,其CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)平台更是受到重視。CoWoS技術通過將邏輯晶片和高頻寬記憶體(HBM)整合在同一中介層上,實現了晶片間的高速互聯,有效提升了數據傳輸速率和能效比。
目前,CoWoS平台已發展到第五代,支持更大尺寸的中介層和更多晶片的整合,為高性能計算、AI訓練和推理等應用提供了強有力的支持。據悉,包括輝達、AMD、谷歌等在內的AI晶片巨頭,都採用了台積電的CoWoS技術。
除了CoWoS,台積電還擁有InFO(Integrated Fan-Out)和SoIC(System on Integrated Chips)等先進封裝技術,以滿足不同AI應用的需求。
InFO技術主要用於移動設備和物聯網設備,它可以將多個晶片整合在一個緊湊的封裝中,實現更小的尺寸和更低的功耗。而SoIC技術則是一種3D堆疊技術,可以將不同製程的晶片垂直堆疊在一起,進一步提升芯片性能和功能整合度。