精實新聞 2013-01-16 18:16:17 記者 王彤勻 報導
IEK今(16日)舉辦2013年ICT產業關鍵議題論壇,IEK產業經濟與趨勢研究中心副主任鍾俊元(見附圖)指出,今年的重要趨勢之一,就是Memory Cube(記憶體的同質堆疊),將啟動3D IC行動應用的市場需求。而IEK也預估,台積電將於2013年推出3D IC堆疊式TSV技術服務。
鍾俊元分析,國際晶片大廠如Intel、Qualcomm、Samsung、台積電(2330)及工研院電光所,都已積極投入3D-IC相關技術開發,以滿足下一代高階智慧手持裝置輕薄短小、高效能、低功耗等需求。而台積電已提出2.5D IC結構的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)整合生產技術,可提供一站式購足服務;另外,聯電(2303)也與下游封測廠共組一種開放式生態模式(Open Ecosystem Model)發展3D IC技術。DRAM(Wide I/O)3D堆疊技術、多核心處理器與DRAM控制器之架構整合技術將日趨成熟,例如Wide I/O DRAM TSV生產技術等,可見眾家半導體大廠都看好這個商機。
他分析,應用處理器內的多核CPU與多核GPU,雖可大幅提升運算效能與圖形處理能力,但伴隨而來的是需要更大的記憶體容量來儲存,而應用處理器與記憶體之間也需要更高的資料存取頻寬。若Mobile DRAM頻寬無法提升,則將成為應用處理器性能發展的限制,未來設計出大容量、低耗能並具備高存取頻寬介面的記憶體,已成為技術發展重要的選項。
鍾俊元進一步觀察,事實上,2010年3D IC就已應用於CIS、MEMS Sensor元件量產,2012年已採2.5D IC 28nm製程FPGA產品量產;如今Samsung與Micron力推應用於雲端伺服器之記憶體同質3D IC堆疊「Memory Cube」、應用處理器與記憶體3D IC堆疊等,可能於2013年進入量產;另邏輯GPU/CPU與Memory的2.5D IC整合,則可能將於2014年啟動。
他引述IEK根據應用處理器與記憶體之間頻寬的需求分析指出,2012年主流規格LPDDR2最大傳輸頻寬8.5GB/s,預估2013年傳輸頻寬須達12.8GB/s,2015年下世代Wide I/O傳輸頻寬須達25.8GB/s。未來若無法滿足此一高存取頻寬要求,將直接影響到應用處理器與記憶體之間資料傳輸速度;也因此IEK預估,2013年LPDDR3 Wide I/O傳輸頻寬需求殷切,亟待3D IC異質整合技術,其中TSV將是重要的技術主流,而智慧型手機也將成為TSV終端應用中需求最暢旺的一個族群。
他表示,根據IEK預估的數據,2013年全球採用3D TSV技術的晶圓片數(以12吋約當晶圓計)達135萬片,2015年達395萬片,2017年則將成長至960萬片,其中2017年3D TSV技術應用產品中,智慧手機占43%、Tablet占13%、雲端伺服器約6%。