ASE | 通過先進封裝技術推動人工智能經(jīng)濟發(fā)展

逍遙設計自動化

引言
$ k8 `7 q: c; e$ _* X世界正從互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟向人工智能經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，人工智能正逐步與生活的每個方面深度融合。這種轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽�體產(chǎn)業(yè)帶來機遇與挑戰(zhàn)，特別是在滿足日益增長的計算能力需求的同時，還需維持效率和可持續(xù)性[1]。

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技術需求的演進
4 ~  Q, b6 b1 U, e( v! d4 \半導體產(chǎn)業(yè)在不同技術時代經(jīng)歷了顯著增長。從五十年前航空航天產(chǎn)業(yè)僅需數(shù)千個單位，到移動電話革命時期激增至20億個單位。智能物聯(lián)網(wǎng)器件的出現(xiàn)進一步將需求擴大到100億個單位。展望未來，人工智能時代預計將推動更大需求，在相對較短時間內(nèi)可能增長到300億個單位。

這種指數(shù)級增長由新興的人機-機人（PMMP）通信模式推動，移動器件通過與多個服務器和云端交互運行人工智能應用，提供實時服務。這些持續(xù)的機器對機器連接正推動半導體產(chǎn)業(yè)邁向預計1萬億美元的市場規(guī)模。

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3 Z% F5 K- O1 E# L- q4 P4 ^& `$ N人工智能時代的挑戰(zhàn)
! X* b' g$ h* I7 }! ~+ f進入人工智能時代，出現(xiàn)了幾個關鍵挑戰(zhàn)。人工智能和機器學習性能需求急劇增加，僅在兩年內(nèi)（2021-2022）就增長了6.8到11倍，顯著超過摩爾定律中每18個月晶體管數(shù)量翻倍的傳統(tǒng)速度。
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能源消耗是另一個重要挑戰(zhàn)。未來達到澤字節(jié)規(guī)模的數(shù)據(jù)中心可能消耗高達500兆瓦的電力，相當于一座核電站輸出量的一半。這種能源消耗水平不可持續(xù)，需要創(chuàng)新解決方案提高能源效率。
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- u- `: F3 I( r$ r3 g成本仍是行業(yè)的重要問題。5納米先進集成電路設計的開發(fā)成本現(xiàn)已接近5億美元，許多企業(yè)難以承受。這種成本壁壘突顯了對更高效、更易獲得解決方案的需求。
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. W/ F& u: P: `; z& o* `先進封裝解決方案與VIPack?技術
4 M  [1 f0 w/ W) t9 M: @通過先進封裝實現(xiàn)的異構集成成為應對這些挑戰(zhàn)的關鍵解決方案。這種方法能夠?qū)⒉煌�材料、工藝�?jié)點和技術的組件集成到更高層次的Assembly中，如Chiplet、系統(tǒng)級封裝和模塊。該技術不僅提高了功能密度、降低了每項功能的成本，還為系統(tǒng)架構師提供了創(chuàng)造創(chuàng)新解決方案的靈活性。

下一代三維異構集成架構VIPack?包含六個核心封裝技術支柱，包括基于高密度重布線層的FOPoP、FOCoS、FOCoS-Bridge和FOSiP，以及基于TSV的2.5D/3D IC和集成光電子處理能力。這個全面的解決方案最大限度地提高時鐘速度和性能，同時優(yōu)化協(xié)同設計時間和開發(fā)周期。
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為支持這項先進技術，與Cadence、Synopsys和Xilinx等領先EDA供應商合作開發(fā)了集成設計生態(tài)系統(tǒng)?（IDE）。這個生態(tài)系統(tǒng)使客戶能夠更高效地設計封裝解決方案，加快產(chǎn)品上市速度。

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未來展望
人工智能經(jīng)濟的增長潛力巨大，預計達到1萬億美元的半導體市場僅是開始。通過先進封裝解決方案和持續(xù)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)正在突破可能性的邊界，塑造人工智能經(jīng)濟的未來。
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隨著發(fā)展，通過先進封裝實現(xiàn)的異構集成將繼續(xù)在推動人工智能經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中發(fā)揮核心作用。通過為人工智能芯片架構師提供創(chuàng)新解決方案來優(yōu)化芯片布局的性能和能源效率，產(chǎn)業(yè)已做好準備滿足人工智能和高性能計算應用不斷發(fā)展的需求。

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# U$ \! N: I* F, E: t6 C9 V邁向人工智能驅(qū)動的未來之路帶來挑戰(zhàn)與機遇，但通過半導體技術和先進封裝解決方案的持續(xù)創(chuàng)新，我們已準備好在保持可持續(xù)性和效率的同時實現(xiàn)人工智能的真正潛力。
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參考文獻
[1] Y. Chang, "Accelerating the AI Economy through Heterogeneous Integration," ASE Blog, ASE Global, Dec. 1, 2024. [Online]. Available: https://ase.aseglobal.com/blog/technology/accelerating-ai-economy-through-hi/ (accessed Dec. 1, 2024).
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