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台积电市值冲新高背后:这项技术功不可没

2019-11-07 17:18:31

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TSMC正在投入5纳米和3纳米的先进制造工艺,但也在先进封装技术方面不断进步。小芯片系统封装正成为TSMC主要客户重复使用的技术。

小芯片系统级封装技术被认为是减缓摩尔定律失效的对策。TSMC刚刚宣布,它是第一款与arm (AMM)合作,通过cowas(封装在衬底上)解决方案的硅片验证的7纳米芯片系统产品,包括amd(超微)和lianfa也是小芯片先进封装技术的客人。

双小芯片系统的平面图

27日,TSMC股价飙升至创纪录的272元,由于5g和来自客户的新产品激增,其市值达到7.05万亿元的新高。虽然TSMC已经不是第一次超过英特尔的市值2255.8亿美元(约合新台币697万亿元)。

TSMC表示,带arm的小芯片系统于2018年12月完成产品设计,并于2019年4月成功量产。TSMC表示,这一概念验证的小芯片系统成功展示了在7纳米鳍场效应晶体管(Fin Field Effect)工艺和4ghz arm内核支持下的单芯片(soc)高性能计算系统的关键技术。

TSMC的带arm的小芯片系统建立在cowos插入器上,由两个7纳米的小芯片组成。每个小芯片由四个arm cortex- a72处理器和一个内置的跨核心网状互连总线组成。小芯片互连的功耗优势为0.56pj/bit,带宽密度为1.6tb/s/mm2,0.3v lipincon接口速度为8gt/s,带宽速率为320 Gb/s。

乐高堆叠,小裸芯片组成了系统的单个芯片

小芯片近年来已成为半导体行业的热门关键词。传统的系统单芯片方法是将每个组件放置在单个裸芯片上,导致更多的功能和更大的硅片尺寸。小芯片的方法是将大规模多核设计分配给单个微小裸芯片,如处理器、模拟组件、存储器等。,然后使用三维堆叠方法用封装技术制作芯片,类似于乐高积木的概念。

因此,制造商具有更好的灵活性、更高的产量和更低的成本。然而,小芯片系统中的每个小芯片必须能够通过密集、高速和高带宽的连接,以确保最佳的性能水平。因此,TSMC开发的lipincontm技术使小芯片之间的数据传输速率达到8gb/s/引脚,具有优异的功耗优势。

美联发和amd也采用小芯片封装。

arm不仅宣布使用TSMC小芯片系统技术,还在9月份的TSMC技术论坛上宣布,TSMC小芯片技术已被用于大规模生产数据中心应用的高性能asic芯片。

Amd今年还与TSMC合作,大规模生产epyc服务器处理器,采用7纳米先进制造工艺。amd乐观地认为,小芯片系统级封装、创新的芯片架构和异构集成将达到摩尔定律预期的半导体性能改善效果。

Amd首席执行官苏丽萨承认摩尔定律仍然有效,但进步的步伐已经放缓。过去,半导体工业依靠先进的工艺小型化来保持芯片体积不变,但是晶体管的密度倍数增加了。现在发展正逐步面临瓶颈。借助小芯片封装、异构集成等技术,智能小型化可以提高性能。

中美争夺新战场,忙于建立输入输出标准

小芯片系统效率的关键在于小芯片之间通信接口的传输效率和功耗。TSMC不仅积极发展小芯片技术,而且美国国防高级研究计划局(darpa)也推动电子产业振兴计划(eri),希望主导小芯片系统的i/o标准。中国半导体行业也积极期待利用小芯片系统加快传输效率,并在物联网行业的应用中建立自己的i/o标准。突然间,小芯片成了中美摔跤的新战场。

台湾经济研究所研究员刘培珍(Liu Peizhen)表示,小型化过程是为了减小芯片的特征尺寸,减小芯片尺寸,但增加功能数量。然而,随着芯片小型化成本的增加,可以通过2.5d/ 3d、扇出和系统级封装等异构集成来实现。目前,小芯片的目标应用领域包括云、边缘计算、军事和航空领域等。

*免责声明:这篇文章最初是作者写的。这篇文章的内容是作者的个人观点。重印半导体行业观察只是为了传达不同的观点。这并不意味着半导体行业观察同意或支持这一观点。如果您有任何异议,请联系半导体行业观察。

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作者:匿名
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