Page 25 - 實現系統級效能、功耗與面積的3D-IC小晶片設計

INDUSTRY TRENDS
可以說，更大的商機是滿足由5G 促成的新興需求——例如當紅物 聯網(IoT)和工業物聯網(IIoT)，兩 者都催生多種應用，如自動駕駛車 輛、連網醫療照護、機器對機器通 訊，以及從農業到智慧城市等各種 應用中無處不在的智慧感測器。
生產元件的能力。因此，半導體產 業必須考慮不斷演變的投資優先 性，例如放棄傳統元件漸進式改 良的模式。
閃記憶體出貨的總資料容量將增 加三倍，而成熟的DRAM業務則將 增加一倍。他估計，2021年出貨 的智慧型手機所搭載之平均記憶 體密度為5.2GB，而該公司透過建 模分析預測，每台裝置的記憶體密 度到2025年時，將增加到約9GB。
實現這一切的是5G NR標 準，它開放了從sub-GHz頻率到 28~41GHz的更多頻段;這些頻率大 幅提高了可靠性和超低延遲。而能 以更高速率傳送和接收資料的射頻 IC，通常會以三五族化合物半導體 (III-V compound semiconductor) 材料為基礎，例如氮化鎵、砷化 鎵。5G的崛起到目前為止也代表 著半導體產業一個子領域的重大 商機。
投入5G領域競爭，晶片業者必 須考量元件的潛在應用案例，同時 判斷來自新興、資料驅動應用的客 戶群。越來越多5G晶片創新者將不 再是傳統的ODM或OEM，實際上， 晶片製造商最終可能會繞過傳統的 產品設計業者與製造廠商，而直接 跟消費者打交道。
在記憶體方面，針對特定應 用最佳化的DRAM可以滿足現有 和未來的5G需求;包括針對傳統 運算需求的DDR、用於行動裝置 的低功耗DDR，和支援AI、遊戲 等高性能應用的超寬頻寬版本 DDR。新興的產業標準互連介面 CXL (Computer Express Link)結 合採用eMMC (embedded Multi- Media Card)、UFS (Universal FlashStorage)介面的儲存裝置， 也能支援這些應用。
記憶體製程微縮
當然，一個不斷成長、多樣化 發展的客戶群，也將對晶片製造商 的營運模式產生重大影響，特別 是在行銷和業務方面，但產品開 發與新元件類別的創建也包含在 內。好消息是，半導體產業先前已 經成功因應技術、創新、行銷和製 造方面的挑戰，如今正展現再次進 化的跡象。
Talluri也預測，市場對於如 LPDDR5等高頻寬、低功耗記憶體 的需求將持續成長，以因大資料 量行動裝置的需求;他補充指出: 「我們已經著手進行必要的下一 代升級，即LPDDR6，將具有更高 的速度和更大的頻寬。」
滿足5G應用需求也會需要又 一個回合的半導體製程微縮，特 別是記憶體元件。根據顧問機構 Accenture的報告，5G需求將帶 動對基線(baseline)記憶體需求 的增加，以處理大量資料。該報告 建議的一種創新晶片策略，是使用 嵌入式晶片為5G平台增加價值。晶 片製造商還可以探索更大的系統級 商機，利用專屬、客製化的晶片組 合，來掌握更大的5G市場佔有率。
市場研究機構Gartner預測， 到2024年，5G晶片與RF前端模組 出貨量將成長一倍;這意味著到 2023年底，5G相關半導體營收將 從2018年的幾乎為0，大幅增加至 315億美元。
Micron在2021年11月宣佈， 聯發科(MediaTek)是第一家完成 驗證其LPDDR5X DRAM的智慧型 手機晶片業者，並將採用於其最 新的Dimensity 9000 5G晶片組。 「其他廠商將會跟進;」，Talluri 表示:「我們正在與所有主要手機 晶片業者合作，如Qualcomm與 Samsung。」
隨著新應用的出現，IC製造商 還必須提高相關技術的專業知識 和能力。如微機電系統(MEMS)、感 測器和軟性顯示器等領域，既是技 術挑戰也是商機。相關需求包括提 升性能、更高的可靠性，和更大量
從記憶體與儲存元件領導供 應商的角度，Micron的Raj Tallur 在接受《EE Times》訪問時指出， 「行動連結性領域的商機，特別 是5G，正在以前所未有的方式推 動創新，並進入真正具潛力的應 用 領 域。」
在儲存應用方面，Talluri表 示Micron持續擴展以該公司在
更多記憶體容量需求
Talluri預測，到2025年，快
2022年4月 | www.eettaiwan.com
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