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台积电成立全新3DFabric 联盟,三星、SK海力士、美光加入

发布时间:2022-11-01

来源:IC修真院

为了加速 3DFabric 生态系统,台积电宣布了一项将 OIP 合作从 2D 扩展到 3D 的新计划:台积公司 3DFabric 联盟。此计划包括 3Dblox EDA 解决方案标准化、UCIe 介面矽智财、记忆体整合、委外封装测试(OSAT)合作、先进基板、以及 3D IC 测试方法。

3DFabric 联盟是台积电第六个 OIP 联盟,目前共有 19 个合作伙伴已同意加入 3DFabric 联盟,共同推动 3D 半导体往前迈进。

在新的 3DFabric 联盟中,除了长期合作的EDA、IP、设计中心联盟(DCA)及价值链联盟(VCA)合作伙伴之外,台积电更首次邀请存储、OSAT、基板及测试伙伴加入 OIP,包括美光、三星记忆体及 SK 海力士都已加入 3DFabric 联盟成为存储合作伙伴,藉由 3Dfabric 整合得以及早实现高频宽记忆体(HBM)与动态随机存取记忆体 (DRAM)的验证。

先进 3D IC 测试是另一个需要密集生态系统合作的领域。 Advantest 及 Teradyne 已同意加入 3DFabric 联盟成为测试合作伙伴。 3D 测试合作还包括 EDA 及 IP 合作伙伴、Cadence、西门子 EDA、新思科技,以实现涵盖测试存取、测试图样、以及测试介面与针测的 2.5D 和 3D 整合性设计。

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台积大同盟(TSMC Grand Alliance)是半导体产业中最强大的创新力量,汇集了客户、开放创新平台(Open Innovation Platform,OIP)合作伙伴、设备及材料供应商共同合作与创新。

台积电开放创新平台 OIP成立于 2008 年,目前由六个联盟组成:电子设计自动化 (EDA)联盟、矽智财(IP)联盟、设计中心联盟(DCA)、价值链联盟(VCA)、云端联盟,以及最新成立的 3DFabric 联盟。

新成立的 3DFabric 联盟成员能够及早取得3DFabric 技术,能够与台积电同步开发及优化解决方案,也让客户在产品开发方面处于领先地位,及早获得从EDA 及 IP 到 DCA / VCA、记忆体、委外封装测试(OSAT)、基板及测试的最高品质与既有的解决方案及服务。

台积电的 3DFabricTM 包含了 2D InFO 平台、2.5D CoWoS 平台、3D TSMC-SoICTM(系统整合芯片)及 InFO-3D 平台。 SoIC 芯片能被整合至 InFO 或 CoWoS 封装中,以支援最佳的系统整合。

AMD 已成功展示了系统整合芯片于晶圆解决方案上的使用,拥有三倍的三级快取记忆体尺寸大小,大幅提升最新数据中心中央处理器 EPYCTM 的性能,EPYC 处理器展现了 3DFabric 技术释放系统级创新的成果。

3D IC 设计的复杂性要高许多。除了传统的 2D 系统单芯片设计之外,设计人员还需要处理许多 3DFabric 整合架构及不同的 EDA 3D 设计语言。台积电推出创新的 3Dblox 解决方案,透过模组化及标准化来降低 3D 设计的复杂性。

台积电灵活定义3Dblox以涵盖3DFabric整合的所有组合,确定了五个通用模组来代表所有 3DFabric InFO、CoWoS 与 SoIC 的整合,这五个模组为主动芯片、被动芯片、水平连结、垂直连结、以及芯片到芯片介面。基于模组化,定义了标准化及统一的 EDA 解决方案,大幅降低 3D 设计的复杂性。

台积电院士/设计暨技术平台副总经理鲁立忠博士指出,3D 芯片堆叠及先进封装技术为芯片级与系统级创新开启了一个新时代,同时也需要广泛的生态系统合作来协助设计人员透过各种选择及方法寻找出最佳途径。 3DFabric 联盟会为客户提供了简单且灵活的方式,为其设计释放 3D IC 的力量。

AMD技术及产品工程资深副总裁 Mark Fuselier 表示:“作为小芯片及 3D 芯片堆叠的先驱者,AMD 已经见证了与台积电及其 OIP ㄐ伙伴合作开发全球首颗以系统整合芯片(TSMC-SoICTM)为基础的中央处理器的好处,期待透过更紧密的合作来推动坚实的小芯片堆叠生态系统发展,支援未来世代具备节能效益及高效能优势的芯片。”

AWS副总裁暨杰出工程师 Nafea Bshara 表示,亚马逊旗下子公司 Annapurna Labs 团队负责为 AWS客户打造创新的芯片,与台积电紧密合作开发 AWS Trainium 产品,采用先进的封装技术,包括 CoWoS以及从架构定义、封装设计及制程验证、到成功生产的支援架构。作为台积电的客户,欣见 OIP 3DFabric 联盟成立。

英伟达先进技术事业群资深副总裁 Joe Greco 表示,NVIDIA 采用台积公司的 CoWoS 技术及支援架构生产了数个世代的高效能 GPU 产品,3DFabric 联盟将把这项技术扩展至更广泛的产品面及更高程度的整合。

台积电 3Dblox

为了克服日益复杂的 3D IC 设计,台积电推出3Dblox 标准,将设计生态系统与经由验证的 EDA 工具与流程加以结合,以支援3DFabric 技术。模组化的3Dblox标准旨在以单一格式制定3DIC设计中的关键物理堆叠及逻辑连接资讯。台积电已与 3DFabric 联盟中的 EDA 伙伴合作,让 3Dblox 全面适用于 3D IC 设计,包括物理实作、时序验证、物理验证、电迁移 IR 压降(EMIR)分析、热分析等。

台积电3DFabric 技术

台积电 3DFabric 是一个涵盖 3D 硅堆叠及先进封装的完整系列技术,进一步扩展了先进半导体技术组合,释放系统级创新。 3DFabric 技术包括前段 3D 芯片堆叠或 TSMC-SoIC(系统整合芯片)、以及包括 CoWoS 及 InFO 系列封装技术的后端技术,能实现更佳的性能、功耗、尺寸外观及功能,达成系统级整合。

除了已经量产的 CoWoS 及 InFO 之外,台积电于 2022 年开始生产系统整合芯片。目前在台湾竹南拥有全球首座全自动化 3DFabric 晶圆厂,其整合了先进测试、系统整合芯片及 InFO 操作,提供客户最佳的灵活性,利用更好的生产周期时间与品质管制来优化封装。

联盟伙伴:

Advantest

Advantest 公司 SoC 事业单位执行副总裁 Juergen Serrer 表示:「多年来 Advantest 一直合作进行晶片测试,台积电全新的 3DFabric 联盟,也期待双方在 3D 相关芯片测试方面进行合作,例如电源管理、处理、测试设计(DFT)及系统测试,以满足客户的需求。」

世芯电子

世芯电子总经理沉翔霖表示:「作为一家经验丰富且可量产 2.5D ASIC 晶片的供应商,期待加入 3DFabric 联盟,此项新计划巩固了台积电的半导体领导地位,为领先的高效能 ASIC 公司提供策略机会,将最先进的封装能力扩展到创新技术公司。」

Alphawave

Alphawave 总裁暨执行长 Tony Pialis 表示:「Alphawave IP 非常高兴能成为3DFabric 联盟的创始合作伙伴,因为芯片对芯片互连是一项非常具有前景的技术,也是我们长期以来聚焦投资的领域。台积电是建立生态系统的长期领导者,能够藉由这些生态系统协助客户打造全球最佳的半导体产品,期待与台积公司在这个全新的联盟中合作,加速推展新技术,并且让小晶片产品跃身主流。」

Amkor

Amkor 公司覆晶及晶圆级事业单位副总裁 Kevin Engel 表示:「身为一家业界领先的 OSAT 供应商,乐见OIP 3DFabric 联盟的成立,促进从设计到先进封装、组装及测试的众多合作伙伴之间更紧密的合作。OSAT 是台积电制造能力的一项关键延伸,能够优化集成电路的性能、功耗及面积(PPA)。Amkor 很荣幸能够加入此联盟,支持例如高性能运算、人工智能、网路及无线通讯等产业成长领域。」

Ansys

Ansys 公司半导体、电子及光学事业单位副总裁兼总经理 John Lee 表示:「藉由模糊芯片设计与系统设计之间的界线,3D IC 技术引发了半导体设计方法的重大改变。凭借着在半导体签核及系统级模拟领域的强大市场地位,Ansys 得以运用其优势与台积公司 3DFabric 联盟进行合作,为共同的客户提供已获验证的 3D IC 设计解决方案及开放设计平台。」

Arm

Arm 产品管理及基础建设业务副总裁 Dermot O'Driscoll 表示:「小芯片在次世代运算解决方案中将会越来越普遍,Arm Neoverse 平台采用 2.5D 及 3D 设计以实现高核心数量及异质组合,并具有多种加速器、记忆体及 IO。Arm 很高兴能够加入 3DFabric 联盟,藉由增加的运算能力及缓存资源来优化良率与成本,协助我们共同的客户加速创新,促成晶片升级与重复使用。」

日月光

日月光中央工程资深副总裁 Mike Hung 表示:「日月光很高兴成为 3DFabric 联盟的一员,一起优化我们的先进封装技术。高性能运算市场的快速成长正在加速异质整合的角色,日月光已经建立了强大的技术组合,能协助客户达成卓越的运算性能及更佳的节能效益。加入这个全新的联盟将可强化我们提供客户完整全方位服务的能力,并将产品更快速地导入市场。」

Cadence

Cadence 公司资深副总裁兼数位签核事业群总经理 Chin-Chi Teng 博士表示:「多年来 Cadence 与台积电在 EDA 及 IP 方面紧密合作,让客户能够成功利用3DFabric 技术。我们与台积公司最新的合作包括3Dblox 标准的 EDA 创新,以及完整 3D IC 平台的认证,这是我们统一的 3D IC 规划、实作及分析解决方案。在 IP 方面,我们推出了 40Gbps/通道超链 D2D PHY IP 与 112G-XSR PHY IP,展现了支援 UCIe 标准的强大路线图,用于连接小芯片。藉由加入此全新的 OIP 3DFabric 联盟,我们能够强化我们的承诺以共同推进新兴的多小芯片技术,支援超大规模运算、行动、5G 及 AI 应用。」

创意电子

创意电子总经理戴尚义博士表示:「值此先进封装技术启动高效能运算、AI 及网路处理器的设计革命之际,我们期待加入台积公司 3DFabric 联盟。采用台 3DFabric 技术,例如系统整合芯片,为这些设计提供更高效的连接。作为OIP 的长期合作伙伴,创意电子已成功开发出一个平台来缩短设计周期,并采用台积公司 2.5D 和 3D 技术,以低风险、高良率的方式生产 ASIC 晶片。」

IBIDEN

IBIDEN 董事暨资深执行长 Koji Kawashima 表示:「资讯和通信技术的发展需要半导体的进一步整合与效能提升,IBIDEN 欢迎台积电发起成立 3DFabric 联盟以进一步开发 3D 封装技术,并将与合作伙伴协同合作,为产品实现做出贡献。」

美光

美光先进封装技术开发副总裁 Akshay Singh 表示:「在前几世代及目前的高频宽记忆体 (HBM)技术方面,美光一直与台积电紧密合作,支援 CoWoS 制程的相容性与 HBM 的互连性。美光很高兴加入 OIP 3DFabric 联盟,并将藉由更深入的合作为未来的 HBM 世代提供解决方案,扩大范畴来支援客户在系统产品创新的成功。」

Samsung Memory

三星电子记忆体产品规划集团副总裁 Kyungsoo Ha 表示:「在前几世代及目前的高频宽记忆体(HBM)技术,三星记忆体一直与台积电紧密合作,支援 CoWoS 制程的相容性与 HBM 的互连性。三星记忆体加入台积电的 OIP 3DFabric 联盟之后将进一步扩大工作范畴,并为未来的 HBM 世代提供解决方案,协助客户释放系统级的创新。」

西门子

西门子数位工业软体 IC-EDA 执行副总裁 Joe Sawicki 表示:「复杂 3D IC 设计解决方案的需求与日俱增,西门子 EDA 多年来一直与台积电紧密合作,验证更多我们业界领先的工具和流程。如今西门子扩大了与台积公司的合作伙伴关系,包括参与台积电全新的 OIP 3DFabric 联盟。期待持续提供高度创新的新产品与流程,以供我们共同的客户在设计 3D IC 技术解决方案时使用。」

Silicon Creations

Silicon Creations 公司负责人/共同创办人 Randy Caplan 表示:「我们体认到三维堆叠和先进封装技术在实现领先积体电路产品的持续性能提升和成本管理方面的重要性。作为台积电领先制程技术的时脉与互连解决方案的领导供应商,Silicon Creations 很荣幸能够与加入成为台积公司 3DFabric 联盟的创始成员,为堆叠芯片所需的可调整时脉提供强大的 IP 解决方案。」

矽品精密

矽品精密工业企业研发副总裁 Yu-Po Wang 博士表示:「作为组装与测试的领导供应商,一直与台积公司合作,并且很高兴能够加入此全新的 3DFabric 联盟,实现系统创新及尖端技术。藉由采用一流的 3DFabric 技术,灵活的硅堆叠与模组化为产品及客户带来最佳的价值。」

SK海力士

SK hynix 资深副总裁暨 PKG 开发主管 Kangwook Lee 博士表示:「在前几世代及目前的高频宽记忆体(HBM)技术,SK hynix 一直与台积电紧密合作,支援 CoWoS 制程的相容性与 HBM 的互连性。加入全新的 3DFabric 联盟之后,SK hynix 与台积电将透过更深入的合作,为未来的 HBM 世代提供解决方案,实现系统级产品的创新。」

新思科技

新思科技总裁暨营运长 Sassine Ghazi 表示:「透过新的 3DFabric 联盟,新思科技与台积电能够加速多硅片系统设计,支援具有成本效益的整合、优化的性能及能源效率。我们提供统一的 EDA、系统设计解决方案、以及业界最广泛的 IP 产品组合。结合台积的 3DFabric 技术,协助共同客户全面有效处理多芯片设计及异质整合,以支援复杂、运算密集应用的先进封装需求。」

Teradyne

Teradyne 公司 SoC 行销副总裁 Regan Mills 表示:「Teradyne 很高兴成为3DFabric 联盟的创始成员,及早合作将确保能够顺利开发出新的完备测试方法,加速生态系统准备就绪,加快产品上市时间,同时达到或超越严格的品质目标。」

Unimicron

Unimicron 董事长 T.J. Tseng 表示:「Unimicron 以成为全球领先的基板供应商为目标,非常高兴加入全新的 3DFabric 联盟。作为联盟的成员之一,Unimicron 有机会为封装技术的创新做出贡献,并与其他半导体和技术领导者同步开发和优化先进的解决方案。」

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