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干货!SiP与SOC封装的区别

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2017-07-02   浏览次数: 106
[摘要]早前,苹果发布了最新的apple watch手表,里面用到SIP封装芯片,从尺寸和性能上为新手表增色不少。而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律),转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律), SiP是实现的重要路径。 S

早前,苹果发布了最新的apple watch手表,里面用到SIP封装芯片,从尺寸和性能上为新手表增色不少。而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律),转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律), SiP是实现的重要路径。 SiP从终端电子产品角度出发,不是一味关注芯片本身的性能/功耗,而是实现整个终端电子产品的轻薄短小、多功能、低功耗,在行动装臵与穿戴装臵等轻巧型产品兴起后, SiP需求日益显现。

根据国际半导体路线组织(ITRS)的定义: SiP 为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如 MEMS 或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统。

 

超越摩尔定律的重要途径 SiP封装为应用而生

SIP定义

从架构上来讲, SiP 是将多种功能芯片,包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内,从而实现一个基本完整的功能。与 SOC(片上系统)相对应。不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式,而 SOC 则是高度集成的芯片产品。

 

超越摩尔定律的重要途径 SiP封装为应用而生

SIP架构

SiP 是超越摩尔定律下的重要实现路径

众所周知的摩尔定律发展到现阶段,何去何从?行业内有两条路径:一是继续按照摩尔定律往下发展,走这条路径的产品有CPU、内存、逻辑器件等,这些产品占整个市场的 50%。另外就是超越摩尔定律的More than Moore 路线,芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升方面,转向更加务实的满足市场的需求。这方面的产品包括了模拟/RF 器件,无源器件、电源管理器件等,大约占到了剩下的那 50%市场。

 

超越摩尔定律的重要途径 SiP封装为应用而生

半导体的主要产品占比

针对这两条路径,分别诞生了两种产品: SoC 与 SiP。 SoC 是摩尔定律继续往下走下的产物,而 SiP 则是实现超越摩尔定律的重要路径。两者都是实现在芯片层面上实现小型化和微型化系统的产物。

 

超越摩尔定律的重要途径 SiP封装为应用而生

More Moore和More than Moore

SoC 与 SIP 是极为相似,两者均将一个包含逻辑组件、内存组件,甚至包含被动组件的系统,整合在一个单位中。 SoC 是从设计的角度出发,是将系统所需的组件高度集成到一块芯片上。 SiP 是从封装的立场出发,对不同芯片进行并排或叠加的封装方式,将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如 MEMS 或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件。

 

超越摩尔定律的重要途径 SiP封装为应用而生

SOC和SIP

从集成度而言,一般情况下, SoC 只集成 AP 之类的逻辑系统,而 SiP 集成了AP+mobileDDR,某种程度上说 SIP=SoC+DDR,随着将来集成度越来越高, emmc也很有可能会集成到 SiP 中。从封装发展的角度来看,因电子产品在体积、处理速度或电性特性各方面的需求考量下, SoC 曾经被确立为未来电子产品设计的关键与发展方向。但随着近年来 SoC生产成本越来越高,频频遭遇技术障碍,造成 SoC 的发展面临瓶颈,进而使 SiP 的发展越来越被业界重视。

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