SoC制程挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻 ARM關(guān)注3D IC

摩爾定律逐漸走到瓶頸的同時(shí)，為進(jìn)一步透過(guò)先進(jìn)制程持續(xù)縮小晶片尺寸與功耗，以滿足驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的行動(dòng)裝置市場(chǎng)需求，技術(shù)挑戰(zhàn)越來(lái)越大。毋須采用更先進(jìn)制程、并可異質(zhì)整合的三維晶片(3D IC)愈發(fā)受到矚目，甚至專(zhuān)供處理器矽智財(cái)(IP)的ARM，也開(kāi)始著墨3D IC。

ARM策略行銷(xiāo)處長(zhǎng)Ron Mooire表示，3DIC與SoC將并行發(fā)展，而不會(huì)有取代效應(yīng)發(fā)生。

ARM策略行銷(xiāo)處長(zhǎng)Ron Mooire表示，行動(dòng)裝置處理器廠商，受到該應(yīng)用在外型尺寸上的持續(xù)輕薄化，以及更多元功能的發(fā)展，開(kāi)始進(jìn)行更高整合度產(chǎn)品的研發(fā)，提高處理器效能的方式其中之一即為半導(dǎo)體先進(jìn)制程技術(shù)，雖然系統(tǒng)單晶片(SoC)在每個(gè)制程世代的演進(jìn)中皆可持續(xù)縮小15%的晶片尺寸，但在低功耗與高速處理速度上將面臨極大的技術(shù)門(mén)檻，因此許多廠商開(kāi)始關(guān)注3DIC架構(gòu)的研發(fā)，如臺(tái)積電、三星與全球晶圓(Global Foundries)等。

3DIC可異質(zhì)整合更多種類(lèi)的晶圓，因此行動(dòng)裝置業(yè)者提升其處理器效能的主要方式之一則是整合更多的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體(DRAM)，Mooire指出，由于摩爾定律已走到瓶頸，再加上SiP技術(shù)封裝元件的效能仍有限，因此行動(dòng)裝置主處理器業(yè)者在多方考量下，即便未來(lái)仍將持續(xù)走到14奈米制程，但3DIC將是其產(chǎn)品下一階段另一重要發(fā)展技術(shù)。

ARM身為行動(dòng)處理器IP龍頭業(yè)者，亦積極協(xié)助處理器廠商不斷透過(guò)SoC或3DIC等SiP技術(shù)提升效能。Mooire認(rèn)為，雖然ARM僅為IP廠商，看似與實(shí)際的晶片產(chǎn)品無(wú)直接關(guān)系，但ARM在IP核心架構(gòu)中結(jié)合處理器、繪圖處理器(GPU)與記憶體的子系統(tǒng)(Sub-system)，已就3DIC技術(shù)所需進(jìn)行微調(diào)，并與晶圓廠維持密切的合作，進(jìn)行3DIC的測(cè)試，因此ARM的合作夥伴中，第一級(jí)(TierOne)處理器業(yè)者已計(jì)劃采用3DIC的架構(gòu)。

目前高通與德州儀器仍采用SiP技術(shù)封裝處理器與記憶體，預(yù)期未來(lái)將導(dǎo)入3DIC架構(gòu)。Mooire并強(qiáng)調(diào)，未來(lái)無(wú)論是手機(jī)或平板裝置(Tablet Device)等行動(dòng)裝置，甚至個(gè)人電腦(PC)都會(huì)日趨輕薄，因此3DIC將更有機(jī)會(huì)被采納。