銅混合鍵合的發展與應用（三）：未來應用

混合鍵合技術的新應用中，最引人注目的當屬高效能計算（High Performance Computing；HPC）。HPC在晶圓代工的產能中佔據最顯著的份量。

HPC架構主體主要含處理器和記憶體。處理器通常以最先進的邏輯製程製造，但是記憶體（DRAM）的製程進展較邏輯製程緩慢，這個就產生落差。

兩者之間溝通落差限制整體表現，而且製程也截然不同，屬於「異質」。

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解決兩者之間效能落差的方法之一是利用平行處理。現在的處理器多具有雙位數數量的核（cores），每個個核需要支援其運作的個別記憶體。數量如此多的核-記憶體之間的連線需要多個I/O接點以及高頻寛，這就是十年前開始出現高頻寛記憶體（High Bandwidth Memory；HBM）需求的驅動原因。

HBM是用2.5D封裝技術將CPU與至多8個DRAM堆疊封裝，其處理器與記憶體之間的連接是透過晶片的微鍵（microbond）連接底下中介層的金屬線至另外的晶片，如此一來I/O與連線的密度都可以大幅增加。

對於常用於AI常用的GPU晶片，其核的功能比較專一，所以每個核的面積較小，一個晶片裡核的數目動輒上千。每個核所需要對應記憶體容量不需要很大，但是因為核與記憶體的數目有數量級的提升，連線及I/O的數目要求更高，此時銅混合鍵合就能提供其所需要的效能。

這個應用也是目前多家代工廠、DRAM廠的技術及業務能力擴展方向。

2022年3月Graphcore發布於台積電造的Bow IPU號稱是世界第一個3D WoW處理器，利用到的是混合鍵合的另一種優勢。2片晶圓一邊是AI處理器及其協作的記憶體，主要包括1,472個IPU（Intelligent Processor Unit，Graphcore為其處理器的命名）以及與各IPU協作的獨立900MB的分散式SRAM；另一個晶片負責提供電源。如此結構設計，Graphcore宣稱可以提升效能40%以及節省功耗16%。

超微（AMD）最近的Ryzen系列也因為不同的原因採取混合鍵合技術，雖然使用的是CoW的技術，而非WoW。超微將CPU中面積較大的L3 cache單獨拿出並擴增容量、單獨生產，在不增加CPU系統面積的情況下，增加可用的SRAM容量，減少一般資訊處理必須傳送到DRAM的需求，因而提升速度、減少功耗。

延伸報導銅混合鍵合的發展與應用（二）：商業化應用
其他混合鍵合的應用現在可預見的還包括無線通訊、AIoT、PMIC等。在混合鍵合的製造成本下降後，應用領域還有可能延拓的更廣泛。從晶片異質整合、效能提升、減少功耗、縮小面積等的幾個優點考量，只要混合鍵合的成本下降至各優點的價值臨界點後，技術的採用將會一一浮現。學習已經商業化的、正在醞釀中的應用並且分析其得失，是尋找新應用的 必要學習過程。