芯耀
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作者：華邦電子
隨著全球?qū)Νh(huán)保議題和可持續(xù)發(fā)展的重視，低碳產(chǎn)品的需求持續(xù)攀升。而科技進(jìn)步和應(yīng)用場景的多樣性，也間接增加各行各業(yè)對高效能、低功耗解決方案的需求。這些需求應(yīng)用主要來自于以下幾個領(lǐng)域：
- 智能手機(jī)和便攜設(shè)備：隨著智能手機(jī)的功能日益強(qiáng)大，這些設(shè)備需要更高效能、更低功耗的內(nèi)存以支持多任務(wù)處理及延長使用時間。低功耗的內(nèi)存有助于延續(xù)電池壽命，提升用戶體驗。
- 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在智慧城市、智能家居、工業(yè) 4.0等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，這些設(shè)備通常需要較長時間運(yùn)作且在電池供電的情況下執(zhí)行，因此，對低功耗的需求極為迫切。
- 汽車電子：自動駕駛和電動汽車的發(fā)展對內(nèi)存的需求極為強(qiáng)勁，需要高效能、低功耗的內(nèi)存來支持實時數(shù)據(jù)處理和分析，以延長電池續(xù)航里程。
- 工業(yè)自動化：在工業(yè)自動化中，低功耗內(nèi)存能幫助提升設(shè)備的可靠性和效能，同時減少營運(yùn)成本和能源消耗。
- 智能家居設(shè)備：智能家居系統(tǒng)需要低功耗的內(nèi)存來維持長時間的待機(jī)和實時反應(yīng)能力，進(jìn)一步提升整體系統(tǒng)的能源效率。
低碳產(chǎn)品其實不一定是破壞式創(chuàng)新，從客戶端的需求及 SOC/MCU 的發(fā)展便可知端倪；除此之外，持續(xù)收集市場信息并將其運(yùn)用在產(chǎn)品規(guī)格制訂上才是關(guān)鍵所在，千萬不能僅以當(dāng)下能力來做判斷，這才是華邦保有持續(xù)競爭力的基石。
生產(chǎn)低碳產(chǎn)品是個持續(xù)性的工作，其層面涵蓋產(chǎn)品電路設(shè)計、制程研發(fā)、封裝形式及材料精進(jìn)等，都能在節(jié)能減碳上有所貢獻(xiàn)。
華邦也洞見新時代產(chǎn)品的市場趨勢，持續(xù)投入資源，追求半導(dǎo)體設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品的可持續(xù)創(chuàng)新，提供客戶低碳與低功耗之綠色產(chǎn)品，提升綠色商機(jī)競爭優(yōu)勢與市占率，并持續(xù)優(yōu)化以提升華邦整體可持續(xù)的競爭力。
HYPERRAM??的節(jié)能減碳成果
HYPERRAM 應(yīng)用于可穿戴設(shè)備等低功耗物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品，支持語音控制、tinyML 推理等功能，同時也適用于汽車儀表板、娛樂系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)、HMI 顯示器和通信模塊等。
因應(yīng)新興消費(fèi)趨勢如可穿戴及智能設(shè)備等低耗電的市場需求，HYPERRAM 設(shè)計之理念在于取代傳統(tǒng)過去使用的 SDRAM，與 SDRAM 相比，其在工作方面能降低70%碳排量，待機(jī)能耗更降低至5%。
2022 年推出 HYPERRAM 3.0 行動內(nèi)存，在 I/O 數(shù)增大一倍的情況下，進(jìn)一步降低40% 每位轉(zhuǎn)換的能耗。2023 年推出低電壓且小尺寸系列之 HYPERRAM 1.2V WLCSP 與1.35V BGA49 封裝，其中1.2V HYPERRAM 較1.8V HYPERRAM 功耗更節(jié)省33%。 HYPERRAM 3.1 行動內(nèi)存，是可穿戴設(shè)備的低功耗核心組件，搭配16位接口以增快傳輸速率并加速高解析圖片的加載傳輸速度，使其在低功耗、智能處理與 UI 顯示領(lǐng)域中樹立新標(biāo)竿，為客戶提供更簡化、具有競爭力且長效電池續(xù)航力的的智能穿戴設(shè)計解決方案。
持續(xù)進(jìn)化小尺寸封裝，從 SDRAM 的 TSOP BG60/54到 HYPERRAM BGA24，4x4mm2 的 BGA49 到晶圓級封裝 WLCSP，可見在使用小包材的情況下，生產(chǎn)過程中的碳排放量得以大幅降低。
良品裸晶KGD?對減碳的貢獻(xiàn)
華邦電子多年深耕于 KGD 領(lǐng)域，與芯片廠合作提供 SiP (System in Package) 多芯片封裝解決方案。配合邏輯芯片將內(nèi)存一起封裝的 KGD 銷售模式，在凈零及環(huán)境可持續(xù)議題上發(fā)揮價值，創(chuàng)造以低碳與綠色產(chǎn)品為主之節(jié)能減碳終端產(chǎn)品。許多客戶透過華邦的專業(yè)協(xié)助，將內(nèi)存產(chǎn)品 KGD 用于系統(tǒng)級封裝 (SiP) 解決方案。將內(nèi)存與控制器芯片堆棧整合，并放入單個封裝或模塊中以提供 SiP 技術(shù)配置。其他組件的 KGD 也可與內(nèi)存 KGD 堆棧，除了節(jié)省封裝材料、提升效能外，同時也可節(jié)省功耗與芯片面積。KGD 對減碳的貢獻(xiàn):
減少材料浪費(fèi)：KGD 技術(shù)通過在晶圓層面完成測試和篩選，確保每個晶粒均為良品后再與SoC進(jìn)行整合封裝，有效降低材料浪費(fèi)，同時減少電路板的占用空間。
簡化封裝流程：KGD 技術(shù)簡化了后續(xù)的組裝和封裝流程，進(jìn)一步降低制造過程中的能源使用和碳排放。
減少能源消耗: 利用 SiP 多芯片封裝技術(shù)，可縮短傳輸路徑，降低附載電阻和寄生電容，同時減少 I/O 驅(qū)動能力需求，從而進(jìn)一步降低能源消耗。
華邦CUBE 新產(chǎn)品線的減碳效果
高效能、低功耗設(shè)計與先進(jìn)封裝，進(jìn)一步延伸 KGD 的優(yōu)點。華邦全新 CUBE 產(chǎn)品結(jié)合先進(jìn)制程和創(chuàng)新的低功耗電路設(shè)計，透過更高端的 2.5D 或 3D 封裝技術(shù)，可助力客戶在主流應(yīng)用場景中實現(xiàn)邊緣 AI 運(yùn)算。在附載電阻和寄生電容進(jìn)一步降低的情況下，內(nèi)存產(chǎn)品將實現(xiàn)更高的運(yùn)行效率和更低的能耗，成為兼具高效能、低延遲和低功耗的內(nèi)存解決方案。
CUBE 提供卓越的電源效率，功耗效能低于 1pJ/bit，能夠確保延長運(yùn)行時間并優(yōu)化能源使用效率。
具備 256GB/s 至 1TB/s的帶寬，CUBE 在性能表現(xiàn)上遠(yuǎn)超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
CUBE 擁有更小的外形尺寸。目前基于 20nm 工藝，可以提供每顆芯片 1-8Gb 容量，并計劃于 2025 年引入 16nm 工藝。透過硅通孔（TSV）進(jìn)一步增強(qiáng)性能，改善信號完整性、電源穩(wěn)定性、同時縮小 I/O 面積至 9um pitch 并提升散熱效果（當(dāng) CUBE 在下方、SoC 置上時尤為顯著）。
當(dāng) SoC（位于上層且無TSV）堆棧于 CUBE（位于下層且有TSV）上時，則有機(jī)會縮小 SoC 芯片的尺寸, 從而節(jié)省 TSV 所需面積，能夠為邊緣 AI 設(shè)備帶來更明顯的成本優(yōu)勢。
制程技術(shù)演進(jìn)與減碳效益
制程技術(shù)演進(jìn)：透過制程技術(shù)持續(xù)改善與微縮工藝，增加每片晶圓的裸晶顆粒產(chǎn)出，有效降低單顆裸晶的生產(chǎn)碳排量。每個完整制程節(jié)點能將單顆裸晶的生產(chǎn)碳排量降低約 20%~35%。
- 改良制造工藝：華邦在 DRAM 制造過程中，持續(xù)優(yōu)化工藝流程，包括減少制程步驟、提高材料利用率和改善制程設(shè)備的能源效率，這些措施相輔相成，大幅推動了生產(chǎn)過程中的節(jié)能減碳成效。
- 定制化解決方案(Customized Memory Solution, CMS)的節(jié)能減碳使命
除了利用再生能源生產(chǎn)產(chǎn)品，傾聽客戶需求、深入了解系統(tǒng)應(yīng)用層面上的痛點及持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品以降低能耗，是定制化解決方案（CMS）極為重要且不可或缺的一環(huán)，是專為企業(yè)需求量身打造的內(nèi)存解決方案。這些解決方案根據(jù)特定應(yīng)用場景或環(huán)境的要求進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，以提供最佳的性能、可靠性和成本效益。
定制化解決方案（CMS）通常涵蓋以下幾個方面：
- 內(nèi)存容量和速度：根據(jù)應(yīng)用程序的需要，定制不同容量和速度的內(nèi)存模塊。
- 內(nèi)存類型：提供適合特定需求的內(nèi)存類型供選擇，如 DDR4、LPDDR4 等。
- 電源管理：優(yōu)化內(nèi)存的功耗特性，以延長電池壽命并降低能源消耗。
- 可靠性和耐用性：針對苛刻環(huán)境（如工業(yè)、醫(yī)療或軍事應(yīng)用）設(shè)計具備有更高耐用性和可靠性的內(nèi)存。
這些定制解決方案通常由專業(yè)的內(nèi)存供貨商或制造商提供，并根據(jù)客戶的具體需求進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，確保最佳的整體效能和系統(tǒng)兼容性。
通過提升產(chǎn)品附加價值，實現(xiàn)穩(wěn)定的銷售及獲利，是 CMS 持續(xù)努力的目標(biāo)。未來，CMS 將推出更多高價值的產(chǎn)品，不僅滿足客戶在節(jié)能減碳方面的需求，還能為環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，共同打造更干凈、綠色的未來環(huán)境。
