ASE | 通过先进封装技术推动人工智能经济发展

逍遥设计自动化

引言
世界正从互联网经济向人工智能经济转变，人工智能正逐步与生活的每个方面深度融合。这种转变为半导体产业带来机遇与挑战，特别是在满足日益增长的计算能力需求的同时，还需维持效率和可持续性[1]。
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; k, ]( n2 l, C( ~, e  T! O% W/ O6 g技术需求的演进
半导体产业在不同技术时代经历了显著增长。从五十年前航空航天产业仅需数千个单位，到移动电话革命时期激增至20亿个单位。智能物联网器件的出现进一步将需求扩大到100亿个单位。展望未来，人工智能时代预计将推动更大需求，在相对较短时间内可能增长到300亿个单位。

' q" f- t4 n% {( c5 J这种指数级增长由新兴的人机-机人（PMMP）通信模式推动，移动器件通过与多个服务器和云端交互运行人工智能应用，提供实时服务。这些持续的机器对机器连接正推动半导体产业迈向预计1万亿美元的市场规模。
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( g: i) S9 |4 ~( w5 M1 f人工智能时代的挑战
2 X+ E5 u/ R4 K8 S+ E( L进入人工智能时代，出现了几个关键挑战。人工智能和机器学习性能需求急剧增加，仅在两年内（2021-2022）就增长了6.8到11倍，显著超过摩尔定律中每18个月晶体管数量翻倍的传统速度。

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能源消耗是另一个重要挑战。未来达到泽字节规模的数据中心可能消耗高达500兆瓦的电力，相当于一座核电站输出量的一半。这种能源消耗水平不可持续，需要创新解决方案提高能源效率。

成本仍是行业的重要问题。5纳米先进集成电路设计的开发成本现已接近5亿美元，许多企业难以承受。这种成本壁垒突显了对更高效、更易获得解决方案的需求。
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先进封装解决方案与VIPack?技术
# x- d1 s- D& M: J0 L0 p& Z通过先进封装实现的异构集成成为应对这些挑战的关键解决方案。这种方法能够将不同材料、工艺节点和技术的组件集成到更高层次的Assembly中，如Chiplet、系统级封装和模块。该技术不仅提高了功能密度、降低了每项功能的成本，还为系统架构师提供了创造创新解决方案的灵活性。
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4 _% K7 N+ g! h7 N  X4 x下一代三维异构集成架构VIPack?包含六个核心封装技术支柱，包括基于高密度重布线层的FOPoP、FOCoS、FOCoS-Bridge和FOSiP，以及基于TSV的2.5D/3D IC和集成光电子处理能力。这个全面的解决方案最大限度地提高时钟速度和性能，同时优化协同设计时间和开发周期。

为支持这项先进技术，与Cadence、Synopsys和Xilinx等领先EDA供应商合作开发了集成设计生态系统?（IDE）。这个生态系统使客户能够更高效地设计封装解决方案，加快产品上市速度。

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未来展望
# Y6 G+ ~% a, ]1 V* A0 Q4 a人工智能经济的增长潜力巨大，预计达到1万亿美元的半导体市场仅是开始。通过先进封装解决方案和持续创新，产业正在突破可能性的边界，塑造人工智能经济的未来。
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, b& [7 _: J! Y8 k5 B3 b$ j9 Y随着发展，通过先进封装实现的异构集成将继续在推动人工智能经济转型中发挥核心作用。通过为人工智能芯片架构师提供创新解决方案来优化芯片布局的性能和能源效率，产业已做好准备满足人工智能和高性能计算应用不断发展的需求。
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# E" G+ f& d& F- x迈向人工智能驱动的未来之路带来挑战与机遇，但通过半导体技术和先进封装解决方案的持续创新，我们已准备好在保持可持续性和效率的同时实现人工智能的真正潜力。
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; F3 |9 f0 D* ^/ K3 O4 N( R参考文献
: A" X* E$ e9 r# O/ a[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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深圳逍遥科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家专注于半导体芯片设计自动化（EDA）的高科技软件公司。我们自主开发特色工艺芯片设计和仿真软件，提供成熟的设计解决方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分别针对光电芯片、微机电系统、超透镜的设计与仿真。我们提供特色工艺的半导体芯片集成电路版图、IP和PDK工程服务，广泛服务于光通讯、光计算、光量子通信和微纳光子器件领域的头部客户。逍遥科技与国内外晶圆代工厂及硅光/MEMS中试线合作，推动特色工艺半导体产业链发展，致力于为客户提供前沿技术与服务。

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