蘋果A10壓倒性領(lǐng)先三大安卓旗艦芯片
數(shù)據(jù)顯示,即便是蘋果A9對比這幾款當(dāng)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(nèi)存延遲不如麒麟955、內(nèi)存帶寬不如驍龍820/Exynos 8890,看來A10的內(nèi)存控制器沒太大變化。
蘋果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A9猛增30%,GPU則有望首發(fā)全新一代Mali-G71,六核心,主頻1GHz。
根據(jù)此前,GeekBench 4曝光的數(shù)據(jù)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,已經(jīng)超過了此前A9X處理器,當(dāng)然也遠將驍龍820甩在身后。產(chǎn)業(yè)達人@i冰宇宙微博稱:蘋果A10是蘋果處理器架構(gòu)變革前的最后一款處理器,A11架構(gòu)要發(fā)生革命性改變;蘋果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不用說了,直接翻倍。整數(shù)中HTML5的兩個測試項表現(xiàn)突出,尤其是HTML5 DOM這項,是8890的兩倍,是驍龍820的11倍。驍龍820、Kirin955、Exynos8890、A9、A10全部子測試項對比(灰色為A10)
從目前來看,蘋果A10處理器性能表演的非常強悍,各項測試數(shù)據(jù)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,這恐怕會給手機芯片產(chǎn)業(yè)造成地震。
蘋果首次將扇出型封裝帶進智能手機
蘋果作為最厲害的手機芯片設(shè)計公司之一,臺積電作為全球最大的純晶圓廠和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,挑剔的蘋果在兩者之間做出選擇,這是市場最優(yōu)質(zhì)客戶對臺積電的代工服務(wù)實力的強烈認可。作為16納米陣營另外成員的三星、高通、華為,華為與臺積電聯(lián)手打造的麒麟950在業(yè)內(nèi)獲得極高評價,高通結(jié)盟三星推出的驍龍820也獲得不菲成績,三星自研Exynos 8890表現(xiàn)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(蘋果A10\A11)上的成功,可能會成為使3D-IC跨越鴻溝進入主流市場的重大事件。扇出型封裝技術(shù)
此前有報道稱,蘋果還會采用“扇出型封裝技術(shù)”(Fan-out)為iPhone 7安裝ASM(Antenna Switching Module,天線開關(guān)模組)芯片,在整個智能手機產(chǎn)業(yè)還是第一次。去年,臺積電以8500萬美元向高通買下的龍?zhí)稄S,即規(guī)劃為InFO專用廠。
扇出型封裝技術(shù)能夠通過拔出半導(dǎo)體芯片外部的線路輸入/輸出端口布線,在封裝芯片內(nèi)部增加輸入/輸出(I/O)端口。完成這個步驟,芯片就能進行封裝。這項技術(shù)能夠避免單純?yōu)榱嗽黾虞斎胼敵龆丝跀?shù)量,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,在封裝芯片內(nèi)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(guī)硅芯片和半導(dǎo)體化合物可以封裝在一起,也就是說,iPhone 7手機中的ASM芯片會將硅芯片和GaAs(砷化鎵)半導(dǎo)體化合物合為一體。
如果采用之前的技術(shù),很難對硅芯片進行綜合性封裝。GaAs廣泛應(yīng)用于射頻領(lǐng)域,它可以很好地處理高頻率信號。
同樣,蘋果將2塊芯片封裝在一起就可以節(jié)省空間。一位產(chǎn)業(yè)界代表透露,蘋果此前有過類似做法,不過這次用的地方不同。蘋果為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,蘋果將在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市場迎來重要轉(zhuǎn)折點
研究機構(gòu)Yole Developpement指出,2016年是扇出型封裝(Fan-Out Package)發(fā)展史上的重要轉(zhuǎn)折點。在蘋果(Apple)與臺積電的領(lǐng)導(dǎo)下,已發(fā)展多年的扇出型封裝技術(shù)未來將被更多芯片廠商采納。
Yole先進封裝與制造分析師Jerome Azemar表示,對扇出型封裝技術(shù)發(fā)展而言,2016年是重大轉(zhuǎn)折點的原因有三:第一,蘋果處理器的采用,為扇出型封裝創(chuàng)造出龐大的需求量,奠定規(guī)模經(jīng)濟的基礎(chǔ);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(shù)量大增。在此之前,扇出型封裝主要鎖定的都是I/O數(shù)量較少的應(yīng)用。第三,蘋果可望發(fā)揮示范作用,吸引其他芯片廠商加入使用扇出型封裝的行列。Yole進一步預(yù)估,未來扇出型封裝可能會分成兩種典型應(yīng)用,其中之一是一般的單芯片的扇出型封裝,主要應(yīng)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。另一個主流則是高密度扇出型封裝,主要針對應(yīng)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(wěn)定成長的市場,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,但未來的成長潛力非常巨大。
據(jù)伯恩斯坦預(yù)測,如果這項技術(shù)取得市場上的成功,可能會成為使3D-IC跨越鴻溝進入主流市場的重大事件。引進這一技術(shù),通過業(yè)界領(lǐng)先公司引人注目的成功案例和市場領(lǐng)先供應(yīng)商的整套解決方案可打消典型“實用主義者”的所有顧慮?;煊秒[喻(或模式,因情況而異)來說,如果3D-IC最終進入光明復(fù)蘇期并沖擊主流市場。
超越摩爾定律(More than Moore)時代的來臨
此外,超越摩爾定律(More than Moore)時代的來臨將改變半導(dǎo)體市場版圖,首當(dāng)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(dǎo)體封裝的印刷電路板是最具高附加價值的產(chǎn)品之一,倘若未來FoWLP封裝技術(shù)普及,封裝用印刷電路板市場將隨之消失。具有技術(shù)能力的半導(dǎo)體封測廠商,目前取得的訂單數(shù)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)基帶性能也會更好。
另外,蘋果去年就在秘密招聘工程師,開發(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好處就是,它不需要在現(xiàn)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芯片元件,同時又能讓彼此互通。
臺積電似乎已經(jīng)克服了InFO各種困難的良率問題,為先進AP(應(yīng)用處理器)提供一個更薄的Form Factor、更便宜、良好可靠度的晶圓級封裝技術(shù)方案。目前看起來臺積電的InFO技術(shù)已經(jīng)開發(fā)完成,并通過Apple的驗證,第一代InFO在龍?zhí)斗庋b廠2Q16量產(chǎn),配合16nm Apple A10訂單量產(chǎn)。
2017年之后,其他客戶如Qualcomm(高通)和MTK(聯(lián)發(fā)科)勢必跟進,InFO產(chǎn)能需求大增,客戶也會要求有Second Source,研判臺積電不排除將InFO技術(shù)授權(quán)給專業(yè)封裝廠使用,畢竟臺積電的核心業(yè)務(wù)是晶圓制造,不是封裝。
臺積電正在開發(fā)第二代InFO技術(shù),將配合10nm和7nm制程技術(shù)的進度量產(chǎn)。
三星全力追趕 押注后段制程競爭力
三星電子(Samsung Electronics)系統(tǒng)LSI事業(yè)部認為,臺積電搶下蘋果A10處理器代工訂單的關(guān)鍵是后段制程競爭力問題,因此積極進行集團內(nèi)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)接收天安廠老舊液晶顯示器(LCD)產(chǎn)線L3及L4之后,著手將廠房轉(zhuǎn)換成半導(dǎo)體封裝工廠,近期已對相關(guān)封裝設(shè)備廠商發(fā)出設(shè)備訂單,第一批設(shè)備將在8月入庫,預(yù)計2016年底評估量產(chǎn)的可能性,最快2017年初可正式啟動量產(chǎn)。
這是三星電機首次跨足半導(dǎo)體封裝事業(yè),產(chǎn)線轉(zhuǎn)換計劃投入大規(guī)模的三星電機人力與三星電子系統(tǒng)LSI研究團隊,三星電子透過與三星電機合作策略,將有助于研發(fā)出符合客戶要求的封裝技術(shù);三星電機則可透過從事封裝事業(yè),降低因印刷電路板出貨減少帶來的業(yè)績影響。
三星電子系統(tǒng)LSI事業(yè)部將用于移動應(yīng)用處理器(AP)的電源管理IC,交由三星電機進行FoWLP封裝,未來會逐步將FoWLP封裝范圍擴大到無線射頻(RF)與其他AP芯片,三星電機有意在第一條封裝產(chǎn)線啟動后,增設(shè)第二及第三條產(chǎn)線。
FoWLP封裝系采用拉線出來方式,可讓多種不同裸晶(Die)做成像晶圓級封裝(WLP)制程一樣埋進去,減少一層封裝,由于FoWLP封裝無需使用印刷電路板,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(yīng)與封裝用印刷電路板市場需求減少有關(guān)。
智能手機繁榮期成為過去,蘋果次世代iPhone也將顛覆,核心零部件和生產(chǎn)工藝進入全新層面,2016年應(yīng)該是超越摩爾定律的元年。