台灣新聞通訊社-日月光揭 AI 封裝三部曲 垂直供電可將電力損耗從10%降至2%

日月光半導體研發副總經理洪志斌11日出席2026 OCP APAC Summit指出,受Agentic AI快速發展帶動,全球半導體營收今年有機會達到1.3兆美元;若進一步計入生成式AI對整體經濟的貢獻,2030年前可能再增加6兆至13兆美元。AI規模持續擴張,也讓資料中心從機櫃內的規模提升(Scale-up),一路延伸至機櫃間的規模擴展(Scale-out)及跨資料中心連接(Scale-across)。

洪志斌表示,AI系統對效能、記憶體、封裝面積、功耗及散熱的要求全面攀升,增幅至少達兩倍,部分甚至提高至十倍。下一代AI封裝因此不能只看電性連接,而要將先進封裝、光學互連及電源整合放在同一套架構中思考,形成AI封裝的「三部曲」。

在先進封裝方面,隨著處理器與高頻寬記憶體(HBM)數量增加,封裝尺寸正由3倍光罩尺寸向4.1倍、5倍推進。扇出型基板上晶片封裝(FOCoS)以多層重布線層(RDL)整合處理器、記憶體及輸出入晶片,RDL可從3層、6層增加至最高12層;其互連密度約為傳統覆晶封裝的50倍,FOCoS-Bridge則可超過200倍。

封裝尺寸持續放大,也讓面板級封裝的重要性升高。洪志斌以7.5倍光罩尺寸設計為例,採用12吋晶圓時,單片僅能配置6顆,改用310毫米方形面板可增加至9顆;若進一步擴大面板並改善切割道配置,理論上最多可排入49顆。單一載具可容納的封裝數量約為晶圓方案的1.5倍至8倍,但不代表實際產能或良率直接提高相同比例。

第二個關鍵是光學互連。洪志斌指出,共同封裝光學(CPO)可把光學引擎從主機板邊緣移近處理器,縮短高速電訊號的傳輸距離。現有扇出型層疊封裝(Fan-out PoP)可在不使用矽通孔(TSV)的情況下整合電子積體電路(EIC)與矽光子積體電路(PIC);若要支援每通道200 Gb以上的設計,則可在PIC導入TSV,形成3D IC堆疊。不過,鏡頭整合、測試及光學效能仍是走向量產的主要挑戰。

在電源整合方面,洪志斌表示,若將供電方式由橫向改為垂直,可望把至少10%的電力損耗降至約2%,並節省至少30%的XY平面面積,但Z軸方向的封裝高度可能增加。未來也可將整合式電壓調節器(IVR)、電感及去耦電容嵌入基板或RDL,進一步縮短供電路徑。

2026/08/11 13:23

轉載自聯合新聞網: https://udn.com/news/story/7240/9684281?from=udn-ch1_breaknews-1-99-news