在智能型手机遍及后,天下进入了无所不在运算(Ubiquitous Computing)时期,人工智能及高效能运算(AI/HPC)、自驾车和物联网、5G及边缘运算(edge computing)等新运用, 成为推动半导体未来发展紧张运用。 由于要利用多功能且高效能芯片,新一代的高速运算芯片不再纯挚追求制程微缩,而是开始采芯片堆栈的3D封装及系统级封装(SiP)架构,整合多种不同的芯片来扩充其功能与效能,代表异质芯片整合已成为不可逆的趋势。
钰创董事长卢轶群很早就看到摩尔定律推进即将放缓,以是近几年一贯提倡异质整合(Heterogeneous Integration)的观点。 随着IEEE在2月推出异质整合的发展蓝图,半导体业界开始全力朝异质芯片整合方向发展。
卢轶群也提出异质整合将是第四硅世代(Si 4.0)的意见。 他表示,Si 4.0世代便是要充份利用异质整合技能,结合半导体和运用系统终端,实现环球半导体家当的产值达到1兆美元目标,亦即让摩尔定律不去世,制程技能可持续微缩及走下去。

根据卢轶群的解释,第一硅世代(Si 1.0)是平面制程的微缩,像是由90纳米微缩到65纳米等;第二硅世代(Si 2.0)采取3D晶体管的鳍式场效晶体管(FinFET)来延续摩尔定律提高;第三硅世代(Si 3.0)则已开始采取封装技能,将不同芯片整合成为同一颗芯片,利用采取系统级封装(SiP)来达到目标,或是台积电采取的CoWoS或整合扇出型晶圆级封装(InFO),由晶圆制程来达成同样目标。
至于Si 4.0的异质整合则是将包括处理器、内存、绘图芯片平分歧3D芯片,并将镜头及传感器、微机电、生物辨识感测、射频组件等,共同整合为单颗芯片或纳米系统(nano system)。 如5G时期的传输芯片若采取异质整合技能,就可把芯片及天线直接整合为一。
卢轶群强调,半导体不再是线性微缩去创造代价,而因此异质整合把代价放大,异质整合已成为21世纪系统级芯片主流技能,未来30年就会是Si 4.0的时期。