蘋(píng)果A10壓倒性領(lǐng)先三大安卓旗艦芯片

數據顯示,即便是蘋(píng)果A9對比這幾款當今旗艦CPU,在很多項目上都有明顯優(yōu)勢,A10更是壓倒性領(lǐng)先,只有內存延遲不如麒麟955、內存帶寬不如驍龍820/Exynos 8890,看來(lái)A10的內存控制器沒(méi)太大變化。

蘋(píng)果A10采用臺積電16nm FinFET InFO工藝制造,仍舊是雙核心,但是主頻飆升到2.4GHz,相比于A(yíng)9猛增30%,GPU則有望首發(fā)全新一代Mali-G71,六核心,主頻1GHz。

根據此前,GeekBench 4曝光的數據顯示,A10處理器的單核跑分為3379分,雙核跑分為5495,尤其是單核跑分成績(jì),已經(jīng)超過(guò)了此前A9X處理器,當然也遠將驍龍820甩在身后。20160907-INFO-5產(chǎn)業(yè)達人@i冰宇宙微博稱(chēng):蘋(píng)果A10是蘋(píng)果處理器架構變革前的最后一款處理器,A11架構要發(fā)生革命性改變;蘋(píng)果A10相比A9提升最大的AES加密,提升了1.3倍;A10處理器各子項的測試項的性能對比:AES不用說(shuō)了,直接翻倍。整數中HTML5的兩個(gè)測試項表現突出,尤其是HTML5 DOM這項,是8890的兩倍,是驍龍820的11倍。20160907-INFO-220160907-INFO-4驍龍820、Kirin955、Exynos8890、A9、A10全部子測試項對比(灰色為A10)

從目前來(lái)看,蘋(píng)果A10處理器性能表演的非常強悍,各項測試數據增量爆表,在功耗和性能上可能是第一款最接近3D-IC(超越摩爾定律)的產(chǎn)品,尤其是其率先采用臺積電歷時(shí)四年研發(fā)的后段制程——InFO WLP工藝制造。甚至可以看到,下一代產(chǎn)品A11將采用臺積電10納米FF+InFO工藝,InFO刪去了封裝中的基底,因此手機SoC的厚度從1mm降到0.8mm或更低,這恐怕會(huì )給手機芯片產(chǎn)業(yè)造成地震。

蘋(píng)果首次將扇出型封裝帶進(jìn)智能手機

蘋(píng)果作為最厲害的手機芯片設計公司之一,臺積電作為全球最大的純晶圓廠(chǎng)和IC代工服務(wù)商,A10就是雙方的強強合作聯(lián)手打造出來(lái)的超一流產(chǎn)品。目前,臺積電一家通吃A10訂單,A11也極有可能由臺積電通吃,挑剔的蘋(píng)果在兩者之間做出選擇,這是市場(chǎng)最優(yōu)質(zhì)客戶(hù)對臺積電的代工服務(wù)實(shí)力的強烈認可。作為16納米陣營(yíng)另外成員的三星、高通、華為,華為與臺積電聯(lián)手打造的麒麟950在業(yè)內獲得極高評價(jià),高通結盟三星推出的驍龍820也獲得不菲成績(jì),三星自研Exynos 8890表現不俗,但這幾款芯片也只能算是一流產(chǎn)品。

錯失臺積電16FF+InFO工藝,可能是高通在驍龍810之后的又一重大失誤,因為聯(lián)發(fā)科、華為海思可能將比高通先拿到臺積電INFO產(chǎn)能。臺積電扇出晶圓級封裝(FOWLP)這項技術(shù)取得市場(chǎng)(蘋(píng)果A10\A11)上的成功,可能會(huì )成為使3D-IC跨越鴻溝進(jìn)入主流市場(chǎng)的重大事件。20160907-INFO-1扇出型封裝技術(shù)

此前有報道稱(chēng),蘋(píng)果還會(huì )采用“扇出型封裝技術(shù)”(Fan-out)為iPhone 7安裝ASM(Antenna Switching Module,天線(xiàn)開(kāi)關(guān)模組)芯片,在整個(gè)智能手機產(chǎn)業(yè)還是第一次。去年,臺積電以8500萬(wàn)美元向高通買(mǎi)下的龍潭廠(chǎng),即規劃為InFO專(zhuān)用廠(chǎng)。

扇出型封裝技術(shù)能夠通過(guò)拔出半導體芯片外部的線(xiàn)路輸入/輸出端口布線(xiàn),在封裝芯片內部增加輸入/輸出(I/O)端口。完成這個(gè)步驟,芯片就能進(jìn)行封裝。這項技術(shù)能夠避免單純?yōu)榱嗽黾虞斎胼敵龆丝跀盗?,就擴大芯片尺寸。所以,產(chǎn)業(yè)界將目光瞄準了扇出型封裝技術(shù),希望縮小芯片尺寸的同時(shí),在封裝芯片內部增加輸入輸出端口,這樣的成本最劃算。

如果采用扇出型封裝技術(shù),常規硅芯片和半導體化合物可以封裝在一起,也就是說(shuō),iPhone 7手機中的ASM芯片會(huì )將硅芯片和GaAs(砷化鎵)半導體化合物合為一體。

如果采用之前的技術(shù),很難對硅芯片進(jìn)行綜合性封裝。GaAs廣泛應用于射頻領(lǐng)域,它可以很好地處理高頻率信號。

同樣,蘋(píng)果將2塊芯片封裝在一起就可以節省空間。一位產(chǎn)業(yè)界代表透露,蘋(píng)果此前有過(guò)類(lèi)似做法,不過(guò)這次用的地方不同。蘋(píng)果為ASM芯片引入扇出型封裝技術(shù),它還可以有效減少信號損耗。也就是說(shuō),蘋(píng)果將在iPhone 7芯片上率先引入Fan-out封裝工藝,變得更輕薄更省電。

扇出封裝、3D-IC市場(chǎng)迎來(lái)重要轉折點(diǎn)

研究機構Yole Developpement指出,2016年是扇出型封裝(Fan-Out Package)發(fā)展史上的重要轉折點(diǎn)。在蘋(píng)果(Apple)與臺積電的領(lǐng)導下,已發(fā)展多年的扇出型封裝技術(shù)未來(lái)將被更多芯片廠(chǎng)商采納。

Yole先進(jìn)封裝與制造分析師Jerome Azemar表示,對扇出型封裝技術(shù)發(fā)展而言,2016年是重大轉折點(diǎn)的原因有三:第一,蘋(píng)果處理器的采用,為扇出型封裝創(chuàng )造出龐大的需求量,奠定規模經(jīng)濟的基礎;第二,在臺積電的技術(shù)突破下,扇出型封裝技術(shù)可支援的I/O數量大增。在此之前,扇出型封裝主要鎖定的都是I/O數量較少的應用。第三,蘋(píng)果可望發(fā)揮示范作用,吸引其他芯片廠(chǎng)商加入使用扇出型封裝的行列。20160907-INFO-1Yole進(jìn)一步預估,未來(lái)扇出型封裝可能會(huì )分成兩種典型應用,其中之一是一般的單芯片的扇出型封裝,主要應用是基帶處理器、電源管理、射頻收發(fā)器等芯片。這是扇出封裝的主要市場(chǎng)。另一個(gè)主流則是高密度扇出型封裝,主要針對應用處理器、存儲體等具備大量I/O接腳的芯片。Yole認為,前者是穩定成長(cháng)的市場(chǎng),后者則還需要搭配出更多新的整合技術(shù),因此發(fā)展上還有些不確定性,但未來(lái)的成長(cháng)潛力非常巨大。

據伯恩斯坦預測,如果這項技術(shù)取得市場(chǎng)上的成功,可能會(huì )成為使3D-IC跨越鴻溝進(jìn)入主流市場(chǎng)的重大事件。引進(jìn)這一技術(shù),通過(guò)業(yè)界領(lǐng)先公司引人注目的成功案例和市場(chǎng)領(lǐng)先供應商的整套解決方案可打消典型“實(shí)用主義者”的所有顧慮?;煊秒[喻(或模式,因情況而異)來(lái)說(shuō),如果3D-IC最終進(jìn)入光明復蘇期并沖擊主流市場(chǎng)。

20160907-INFO-6超越摩爾定律(More than Moore)時(shí)代的來(lái)臨

此外,超越摩爾定律(More than Moore)時(shí)代的來(lái)臨將改變半導體市場(chǎng)版圖,首當其沖的是印刷電路板產(chǎn)業(yè)。在印刷電路板產(chǎn)業(yè)中,用于半導體封裝的印刷電路板是最具高附加價(jià)值的產(chǎn)品之一,倘若未來(lái)FoWLP封裝技術(shù)普及,封裝用印刷電路板市場(chǎng)將隨之消失。具有技術(shù)能力的半導體封測廠(chǎng)商,目前取得的訂單數量已逐漸增加。

張忠謀洞察先機,臺積電InFO跨入晶圓級

張忠謀早已洞察先機,四年前即宣布臺積電要跨入封裝領(lǐng)域。

臺積電的整合扇出晶圓級封裝(InFO WLP)技術(shù)是拿下A10大單的關(guān)鍵原因。這是眾多3D封裝電路技術(shù)中的一種,可以在單芯片封裝中做到較高的集成度,而且電氣屬性更佳——說(shuō)白了就是成本更低、性能更好、功耗更小。

臺積電在一份論文中就提出,InFO WLP技術(shù)能提供更好的散熱性能,而且整合的RF射頻元件、網(wǎng)絡(luò )基帶性能也會(huì )更好。

另外,蘋(píng)果去年就在秘密招聘工程師,開(kāi)發(fā)自己的RF射頻元件。

3D-IC封裝技術(shù)才剛剛起步,臺積電InFO WLP相比其他方案的一個(gè)好處就是,它不需要在現有封裝基板之上增加額外的硅中間層,就像AMD HBM那樣,而是只需在基板上并排方式多個(gè)芯片元件,同時(shí)又能讓彼此互通。

臺積電似乎已經(jīng)克服了InFO各種困難的良率問(wèn)題,為先進(jìn)AP(應用處理器)提供一個(gè)更薄的Form Factor、更便宜、良好可靠度的晶圓級封裝技術(shù)方案。目前看起來(lái)臺積電的InFO技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成,并通過(guò)Apple的驗證,第一代InFO在龍潭封裝廠(chǎng)2Q16量產(chǎn),配合16nm Apple A10訂單量產(chǎn)。

2017年之后,其他客戶(hù)如Qualcomm(高通)和MTK(聯(lián)發(fā)科)勢必跟進(jìn),InFO產(chǎn)能需求大增,客戶(hù)也會(huì )要求有Second Source,研判臺積電不排除將InFO技術(shù)授權給專(zhuān)業(yè)封裝廠(chǎng)使用,畢竟臺積電的核心業(yè)務(wù)是晶圓制造,不是封裝。

臺積電正在開(kāi)發(fā)第二代InFO技術(shù),將配合10nm和7nm制程技術(shù)的進(jìn)度量產(chǎn)。

三星全力追趕 押注后段制程競爭力

三星電子(Samsung Electronics)系統LSI事業(yè)部認為,臺積電搶下蘋(píng)果A10處理器代工訂單的關(guān)鍵是后段制程競爭力問(wèn)題,因此積極進(jìn)行集團內部整合,加強發(fā)展FoWLP封裝技術(shù)。

業(yè)界傳聞三星電機從三星顯示器(Samsung Display)接收天安廠(chǎng)老舊液晶顯示器(LCD)產(chǎn)線(xiàn)L3及L4之后,著(zhù)手將廠(chǎng)房轉換成半導體封裝工廠(chǎng),近期已對相關(guān)封裝設備廠(chǎng)商發(fā)出設備訂單,第一批設備將在8月入庫,預計2016年底評估量產(chǎn)的可能性,最快2017年初可正式啟動(dòng)量產(chǎn)。

這是三星電機首次跨足半導體封裝事業(yè),產(chǎn)線(xiàn)轉換計劃投入大規模的三星電機人力與三星電子系統LSI研究團隊,三星電子透過(guò)與三星電機合作策略,將有助于研發(fā)出符合客戶(hù)要求的封裝技術(shù);三星電機則可透過(guò)從事封裝事業(yè),降低因印刷電路板出貨減少帶來(lái)的業(yè)績(jì)影響。

三星電子系統LSI事業(yè)部將用于移動(dòng)應用處理器(AP)的電源管理IC,交由三星電機進(jìn)行FoWLP封裝,未來(lái)會(huì )逐步將FoWLP封裝范圍擴大到無(wú)線(xiàn)射頻(RF)與其他AP芯片,三星電機有意在第一條封裝產(chǎn)線(xiàn)啟動(dòng)后,增設第二及第三條產(chǎn)線(xiàn)。

FoWLP封裝系采用拉線(xiàn)出來(lái)方式,可讓多種不同裸晶(Die)做成像晶圓級封裝(WLP)制程一樣埋進(jìn)去,減少一層封裝,由于FoWLP封裝無(wú)需使用印刷電路板,生產(chǎn)成本較低,且厚度較薄、散熱功能較佳。業(yè)界認為三星電機決定跨足封裝領(lǐng)域,應與封裝用印刷電路板市場(chǎng)需求減少有關(guān)。

智能手機繁榮期成為過(guò)去,蘋(píng)果次世代iPhone也將顛覆,核心零部件和生產(chǎn)工藝進(jìn)入全新層面,2016年應該是超越摩爾定律的元年。