VR設備關鍵在SiP,為何不是SoC?一文看懂兩者差異 - Yahoo
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VR發展朝一體化邁進,所需要的高階封裝技術,剛好是台灣的強項。
VR晶體封裝和一般手機封裝有何不同?封測大廠又具備哪些優勢?
閱讀全文02022年3月15日下午5:08·4分鐘(閱讀時間)試想,當你戴上VR(虛擬實境)頭盔玩遊戲,連接手機的電線不小心卡到桌腳,造成裝置被硬生扯下的窘⋯⋯有線VR不僅使用上不方便,也缺乏美感,一體成形的設計,已經是未來VR裝置的主流設計趨勢。
綜觀市面上的VR裝置,從Meta旗下的OculusQuest2、HTC的VIVEFocus3、愛奇藝旗下VR廠商愛奇藝智能DreamVR,一直到中國VR硬體領導廠商Pico推出的Neo3系列,全都為一體式的設計。
市調機構Omdia資深分析師謝忠利認為:「一體式VR更看重系統整合的能力。
」119277846_350062113069085_8340726309825428787_n圖/Oculus要達成一體設計,VR裝置就需在更小的空間內整合更多的晶片,並且提供高解析度與足夠的運算效能。
其中,系統級整合能力則是關鍵。
一個好的VR關鍵在SIP整合,為何不是手機追求的SoC封裝?大部分一體成型的VR眼鏡,可能使用兩個小時就沒電了,主要是因為製造商必須在小小的眼鏡中,塞滿大小不一的晶片,壓縮到電池放置空間,造成裝置續航力不足,此時就必須倚重系統級封裝(SysteminPackage,SiP),將晶片的尺寸縮小,想辦法空出更多的位置擺放電池。
SiP指的是將數個不同功能的晶片,封裝到同一個模組內,最終形成在產品內的系統,包含了運算、記憶體和處理器等各種不同功能的晶片。
而智慧手機常用到的系統單晶片(SystemonaChip,SoC)封裝,則是將各種功能集中封裝在同一個載板,最後的產品為單一晶片。
SiP、SoC比較表圖/記者整理不過在做法上,為什麼VR是採用SiP,而非手機所追求的SoC設計呢?謝忠利分析,SoC的設計模式能實現高整合度,讓手機達到更好的效能與微型化。
但VR產業若採用SoC,則意味著若處理器使用高階製程(7奈米以下),則周邊晶片也須採用一樣製程,這種方式會導致成本上升。
但如Wi-Fi晶片,或許採用28奈米、14奈米就已足夠,使用7奈米以下的製程來縮小產品體積,在廠商眼中並不符合性價比。
因此,SiP成為VR賽道上的玩家首選,具體做法就如同智慧手錶,由於體積過小,無法每顆晶片都封裝,因此採用裸晶的方式相在載板上,再進行SiP封裝,縮小晶片並騰出更多位置擺放電池,這也是現在VR裝置的設計方式。
謝忠利表示,台灣半導體製造的強項就是將產品小型化,強調線路的製程與封裝技術,VR浪潮最直接的受益者,將會是台灣一路從晶圓製造到封裝的半導體供應鏈。
台積電、日月光兩家製造與封測大廠,本身就有SiP技術,就待VR產業蓬勃發展,祭出相對應的解決方案。
ASE.jpg圖/日月光高雄fbSiP又可以分為兩種。
首先是裸晶、封裝皆來自於同一家公司。
就如同英特爾將兩個不同製程的裸晶(如高頻寬記憶體、處理器)鑲嵌在不同載板,透過線路串接的方式連接,這種作法相對較封閉。
不過VR所需的晶片,包含感測器、數據機、Wi-Fi,以及多顆運算晶片(如CPU、GPU、NPU)等,加起來會有超過10顆以上的裸晶,都來自不同的晶圓廠,製程也有差異。
下游廠商如何封測所有裸晶,是另一項挑戰。
並非所有廠商都有能力將這些不同大小的裸晶,微型化成一個2平方公分大小的晶片。
謝忠利指出,整合不同製程的晶片,需要非常精密的封裝技術,不僅要做得小,還要確保晶片間資料傳輸的順暢,考驗著封測廠晶片間傳輸介面(I/O)設計的能力。
「這個作法將會是未來VR產業的走向」謝忠利表示。
搶進先進封裝,日月光後市可期台積電在成為全球晶圓代工龍頭路上,不斷開發先進製程和晶片微縮技術。
考量晶片微縮的極限外,更將技術延伸到封裝上,無論是小晶片(Chiplets)、整合型扇出封裝技術(InFO)、基板上晶片封裝(CoWoS),或3DIC封裝都難不倒它。
隨著中美貿易戰及疫情持續延燒,中國近幾年祭出一系列在地化保護政策,驅使台商紛紛回流。
日月光也售出中國威海、昆山、蘇州及上海等地區的廠房,重新布局,擴大在台灣先進封裝的版圖。
謝忠利預期,台積電無法接單的案件,將轉單至日月光手中。
像是5G手機的天線設計方案高度複雜,就需藉由日月光的SiP技術,來封裝4~5根的天線和晶片。
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