3D Fabric同盟，台积电“掐尖”3D IC的一场“阳谋”

集微网消息，克日，台积电开放创新平台（OIP）正式公布组建3D Fabric同盟，作为OIP的告急增补，旨在资助客户降服3D IC计划制造测试复杂性日益增长的寻衅，加快基于台积电3DFabric技能的3D IC产物走向市场。

首批3D Fabric同盟成员，包罗了EDA、IP、计划服务、存储、OSAT、基板、测试等七大范畴19家顶级厂商，是半导体产业界第一个面向3D IC制造的生态同盟，将为相干产物计划、内存模块、基板技能、测试、制造和封装提供全方位办理方案和服务。

台积电此举，大概将成为行业表里热议已久的3D IC大规模产业化里程碑，亦应引起大陆产业界的充实器重。

技能寻衅成3D IC落地“拦路虎”

3D IC，无疑是具有极大潜力的技能方向，正如台积电方面在声明中所形貌的：“从汽车和数据中心到物联网、智能手机和HPC相干应用的硅含量不停增长，它们在全部行业中的告急性都将增长。这些当代工作负载将封装技能带到了创新的前沿，由于它们对产物的性能、功能和本钱至关告急。因此，产物计划必须接纳更全面的体系级优化方法。3D堆叠和先辈封装技能为芯片级和体系级创新的新期间打开了大门”。

只管在差别语境中，3D IC一词有着变动不居的涵盖范围，差别的人存在差别的明白，包罗2.5D硅中介层、FOWLP、WoW、CoW等繁多技能，不外大要而言，均指向以2.5D/3D立体堆叠多个裸片/芯粒（Chiplet），由于可以实现传统SoC各片上模块的“解耦”，有望为芯片功能、性能、本钱、开辟周期的综合优化提供了全新权衡空间，特殊是此中的芯粒（Chiplet）概念，因其顺应大众流传的特性而广为人知，并被拜托了“逾越摩尔定律”的期待。

不外与讨论或资源市场炒作的热度相比，3D IC详细产物迄今为止却寥若晨星，除了商业模式尚待探索，技能层面的“硬束缚”无疑是主要缘故原由。

国内领先的物理IP提供商锐成芯微，在集微网采访时就指出，当前市场对高算力需求日益强劲，但摩尔定律收益趋缓、投入激增，使得业界将眼光投向先辈封装，渴望其成为突破“存储墙，面积墙，功率墙，功能墙”的有效路径。但3D IC是一个复杂的体系工程，涉及从计划、仿真到制造封装等产业链多个环节的技能突破和精密协作。须要连合创新架构计划，D2D接口IP技能，EDA计划和仿真，制造和封装的质料、精密加工工艺的实现等各类技能。对于业界厂商来说，须要有个较长的探索和开辟过程，现在根本仅在高性能运算处理处罚范畴的业界头部厂商有量产产物。

Cadence公司数字与签核研发古迹部高级资深产物总监刘淼老师，也从首批3D Fabric同盟成员的“第一人称”视角，分析了当前Chiplet概念火爆、产物落地寥寥的瓶颈。

第一，CMOS工艺还在不停向更小尺寸发展，2乃阶远远不是止境。芯片假如还能通过接纳更小的工艺从而提拔性能，那么从工艺/流程的复杂性和代价敏感性的平衡点来说，相称数量的厂商都还是乐意接纳更小的工艺，哪怕付出更高的代价。

第二，应用场景的匮乏，现有Chiplet产物大部分还是会合在和存储芯片的异构，也就是办理了带宽的题目，好比超算/人工智能芯片（盘算芯片和存储芯片的集成），通讯芯片（通讯芯片和存储芯片的集成）。迩来超火的GPGPU赛道，很多芯片也都接纳了Chiplet架构，集成了HBM2E大概HBM3存储芯片在同一个硅片上。随着UCIe标准的推广，大概以后会有越来越多的产物走Chiplet之路。

第三，3D IC原有的计划方法学不美满。通常数字芯片的性能都在GHz以上，多个die的集成假如还想维持GHz以上速率，就不得不接纳数字计划的方法学来计划，这也是迩来常常被提到的“模仿数字化，封装晶圆化“。以是体系级别的计划和分析不得不须要一个非常大容量的数字计划平台和数字计划方法学。

第四，3D IC的签核也比2D会复杂很多。除了标准的电学和物理验证，由于堆叠特性，3D IC比起2D更加关注散热，信号完备性和连通性。同时为了项目时间上的可控性，很多签收不得不在计划实现时就要思量到，须要借助诸如Cadence推出的Integrity 3D-IC工具，以实如今很早期阶段完成体系级别的热分析，从而公道安排上下芯片的结构。

在刘淼看来，台积电3D fabric同盟将整合Cadence和其他互助同伴的资源，重点突破上面提到的第二、第三、第四个瓶颈，从而为客户提供更多的选择。随着3D IC技能难点的化解，和先辈工艺单位集成度的本钱提拔，Chiplet/3D IC将成为越来越多客户的选择，终将大放异彩。

3D IC生态建立，晶圆厂是最告急领头羊

Future Horizons董事长，半导体产业著名分析师Malcolm Penn曾在十多年条件出一个风趣的观点，以为英特尔在CPU和微软在PC OS市场的绝对上风职位是“没有来由”的，一旦头号厂商到达云云规模，其他竞争者再多的创新都无助于产业格局再平衡，Penn随后自问自答道“台积电如今是否已颠末了这个临界点？恐怕已经是了”。

从金融危急前后的相对上风，到本日在代工产业绝对上风职位，成绩台积电的除了上述看不见摸不着的马太效应，也离不开彼时台积电推出的开放创新平台（OIP）这一商业模式创新。

通过创造性地整合EDA、DFM、IP以及服务商资源，台积电OIP使大量新兴IC计划公司能省略很多与产物创新本身无关的根天性、流程性工作，大幅低落对接代工厂门槛，根据代工厂提供的参考计划流程快速将产物推向市场。

可以说，台积电OIP平台，是在正确的机遇、打中了产业生态中各方到场者的长处诉求“甜蜜点”，敏捷使OIP生态进入良性循环，也作育了台积电难以企及的客户体验与客户粘性。

那么，本日OIP平台所扩展的3D fabric同盟，是否意味着3D IC产业在加快突破技能瓶颈的同时，也将被台积电划下一道既深且广的业务“护城河”？

锐成芯微体现，台积电3DFabric技能以进步效能、电源服从、本钱、表面尺寸和上市时间为目的，以是像是云端运算、大数据分析、人工智能（AI）神经网络训练、人工智能推理的高阶芯片，高阶智能型手机或是自动驾驶汽车应用范畴等，都有时机通过接纳先辈封装满足自身产物的性能提拔。

Cadence刘淼老师也猜测称，短期来看，到达光罩极限的超大芯片和须要很大带宽的芯片将是3D Fabric同盟的客户，包罗超算，人工智能和通讯芯片公司，尚有浩繁的图像处理处罚芯片公司；中期来看，利用视觉做自动驾驶的芯片公司也将是3D Fabric同盟的客户，自动驾驶的数据分析与决定体系所需的高速率和低耽误，对边沿运算处理处罚器的频率、吞吐率、带宽有着苛刻的要求。大数据，高速率，3D IC责无旁贷。

显而易见，当下诸多最为热门的芯片赛道，都有大概面临着台积电对优质客户的“掐尖”，同样正致力于推动3D IC发展的大陆产业界，不应对此视而不见，而构建开放式的产业协作生态，也应成为笃志攻关先辈封装技能之外的另一告急课题。

Cadence刘淼老师夸大，3D IC为了造就更好的生态，全部的厂商都应该抱着“开放，共赢”的态度，尤其是晶圆厂把握了第一手的数据，是最告急的领头羊；EDA厂商则须要贯通全部的流程，尤其是买通数字，模仿和板级的数据交互；IP厂商须要为3D-IC的场景落地提供更多更广泛的IP；由于Chiplet对大尺寸基板的需求，封测和基板厂商也愈发告急。

在采访中，锐成芯微也指出，半导体范畴过往的汗青履历表明基于生态共享共建的开放创新互助方式，会是促进技能方案从纸面走向商业成熟的有效加快剂。我们比力乐观的看到在先辈封装产业生态的各个环节，都有着大陆厂商的到场身影，信任通过各人同心协力的积极，连合中国本土市场的强劲需求，通过造就适当本土产业结实发展的技能、标准、投资、应用等各个环节，将可加快推动本土产业发展。

结语

3D Fabric同盟的创建，一方面意味着在全环节顶尖厂商的协力下，3D IC当下面临的技能寻衅将被加快破解，技能成熟度将进一步逼近大规模产业化“临界点”，另一方面，台积电的组局，也可被视作基于对产业趋势洞察的一场“阳谋”，以求在产业化“临界点”率先构筑起业务护城河。

相比“风乍起，吹皱一池春水”的UCIe同盟，在公众视野中“低调”很多的3D Fabric同盟，也同样应引起大陆厂商器重，怎样在3D IC“换道”的远景下不被再次甩开，以致更进一步提拔产业竞争力，台积电构建生态同盟的做法值得镜鉴。