隨著摩爾定律逐漸接近物理極限,台積電(TSMC)積極投入先進封裝技術以突破瓶頸,其中,SoIC(System-on-Integrated-Chips,系統整合單晶片)技術被視為延續甚至超越摩爾定律的關鍵。相比既有的CoWoS技術,SoIC提供了更高密度、異質整合的可能性,成為AI、雲端運算等高效能應用的重要基石。
SoIC 技術的核心理念
SoIC是台積電推出的高密度3D小晶片堆疊技術,專為10奈米以下的先進製程設計。該技術利用Chip on Wafer(CoW)的堆疊方式,實現不同晶粒的異質整合,進一步提升效能與降低功耗。SoIC的誕生,標誌著晶片技術由單純的製程推進,邁向製程與封裝協同創新的新時代。
突破摩爾定律的關鍵
摩爾定律主張晶片內的電晶體數量每18個月翻倍,但隨著製程縮小至1奈米,進一步微縮的成本與技術難度不斷上升。SoIC作為先進封裝的典範,透過異質整合,實現了功能、性能的多樣化突破,不僅延續摩爾定律,甚至有助於實現超越摩爾定律(MTM)的願景。
SoIC 與 CoWoS比較
SoIC的應用範圍極廣,涵蓋高性能運算(HPC)、人工智慧(AI)、雲端運算等尖端科技領域,並延伸至智慧型手機、平板電腦等消費性電子設備。透過SoIC,晶片設計得以進一步縮小體積、提升效能,同時降低能耗。
與CoWoS相比,SoIC並非替代技術,而是互補方案。現有的CoWoS封裝技術可以進一步融入SoIC晶片,達到更高效能的升級,充分滿足不同應用場景的需求。
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封裝技術 |
SoIC |
CoWoS |
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全名 |
System-on-Integrated-Chips |
Chip-on-Wafer-on-Substrate |
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封裝維度 |
3D |
2.5D |
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使用矽中介板 |
無 |
有 |
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矽穿孔 |
有,不透過矽中介版,直接將晶片與晶片垂直方式堆疊 |
有,透過過矽中介板和矽穿孔整合晶片 |
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目前應用狀況 |
目前還在試單,及研發討論中 |
已經商用化,開始出貨 |
發展趨勢與產能展望
根據業界消息,台積電於2023年底的SoIC月產能約為2,000片,並計劃在2024年提升至5,000~6,000片。更遠的目標則是在2025年倍增至1萬片以上。這一技術吸引了AMD和蘋果等大客戶的關注:
- AMD:計劃將SoIC與CoWoS結合,用於其新一代AI伺服器晶片MI300。
- 蘋果:正在試產SoIC技術,目標應用於Mac和iPad等產品。
隨著產能擴充與客戶需求增加,SoIC技術正逐漸成為台積電的成長引擎之一。
挑戰與限制
儘管前景廣闊,SoIC技術目前仍面臨若干挑戰:
- 技術門檻:SoIC對晶片的良率和可靠性要求極高,技術尚未完全成熟。
- 商用化進程:目前僅部分客戶進行小規模試產,大規模商業化尚需時日。
- 競爭壓力:其他半導體巨頭(如三星、英特爾)也在開發類似技術,市場競爭激烈。
以NVIDIA為例,其當前產品仍主要採用相對成熟的CoWoS技術,顯示SoIC尚未成為所有大客戶的首選。
SoIC 概念股有哪些?
目前來說,SoIC技術還屬於開發中的技術,因此概念股主要集中於台灣的半導體產業鏈且尚未太過明確,以下提供幾檔潛在SoIC概念股的名單,供投資人參考:
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股票市場 |
公司名稱 |
相關的產品類型 |
|---|---|---|
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台股 |
2330台積電 |
晶圓製造 |
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3131弘塑 |
濕製程設備 |
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3583辛耘 |
濕製程設備 |
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6440均華 |
AOI設備 |
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6187萬潤 |
AOI設備 |
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5443均豪 |
AOI設備 |
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2467志聖 |
AOI設備 |



