TSMC และ Huawei ยังห่างไกลจากการนำเทคโนโลยีแพ็กเกจจิ้งแบบ 3D มาใช้กับชิปสมาร์ตโฟน โดยมุ่งพัฒนากระบวนการผลิตแทน เนื่องจากข้อจำกัดด้านความร้อน

อุปสรรคสำคัญที่สุดที่ทำให้ชิปสมาร์ตโฟนยังรีดประสิทธิภาพได้ไม่สุดคือ “การระบายความร้อน” แม้กระบวนการผลิตระดับ 2 นาโนเมตรของ TSMC จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงานได้บ้าง แต่ด้วยความซับซ้อนและขนาดของ SoC ที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้อุตสาหกรรมต้องมองหาแนวทางแพ็กเกจจิ้งใหม่ ๆ เพื่อทะลุเพดานประสิทธิภาพ

มีข่าวลือว่าบริษัทอย่าง TSMC และ Huawei อาจพิจารณาใช้เทคโนโลยีแพ็กเกจจิ้งแบบ 3D กับชิปสมาร์ตโฟน แต่ในความเป็นจริง เทคโนโลยีนี้มีข้อเสียมากเกินไปสำหรับตลาดมือถือ ทำให้ทั้งสองบริษัทยังคงโฟกัสที่การพัฒนากระบวนการผลิต (manufacturing process) แทน

ปัญหาความร้อนคือกำแพงใหญ่ของ 3D Packaging

ต่างจากซีพียูเซิร์ฟเวอร์หรือเดสก์ท็อปอย่าง Ryzen 7 9800X3D ที่มีระบบระบายความร้อนขนาดใหญ่ ชิปสมาร์ตโฟนมีพื้นที่จำกัดมาก อาศัยเพียง vapor chamber และบางครั้งพัดลมขนาดเล็กเท่านั้น

เทคโนโลยี 3D packaging คือการวางซ้อนชิปหลายชั้นเหมือนแซนด์วิช ซึ่งก่อให้เกิดความร้อนมหาศาล และชั้นล่างจะระบายความร้อนได้ยากเพราะถูกชั้นบนบังไว้

ล่าสุด Samsung เปิดตัวโซลูชัน Heat Pass Block (HPB) บน Exynos 2600 โดยเพิ่มฮีตซิงก์ทองแดงบนตัวได (die) เพื่อช่วยลดอุณหภูมิ แต่แนวทางนี้ก็ยังไม่ตอบโจทย์ 3D packaging เพราะปัญหาความร้อนสะสมจากการซ้อนชั้นยังคงอยู่

มีการแสดงความเห็นบน Weibo ว่า แม้จะมีข่าวลือเรื่อง TSMC และ Huawei สนใจ 3D packaging แต่ในทางปฏิบัติ ทั้งสองบริษัทยังมุ่งเน้นการปรับปรุงกระบวนการผลิตเป็นหลัก

โหนดใหม่อาจไม่ใช่จุดขายหลักอีกต่อไป

อีกประเด็นสำคัญคือ โหนดการผลิตที่ล้ำสมัยอาจไม่ใช่ปัจจัยหลักที่ดึงดูดผู้บริโภคเหมือนในอดีต รายงานก่อนหน้านี้ระบุว่าเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงไม่ได้กระตุ้นความสนใจของตลาดมวลชนมากนัก ทำให้บริษัทอย่าง Apple, Qualcomm และ MediaTek ต้องหันไปพัฒนาสถาปัตยกรรมภายในแทน

หากมีบริษัทใดที่อาจนำ 3D packaging มาใช้กับผลิตภัณฑ์พกพาได้ก่อน ก็น่าจะเป็น Apple โดยมีความเป็นไปได้ว่าจะใช้กับชิปตระกูล M มากกว่าตระกูล A สำหรับ iPhone เพราะข้อจำกัดด้านความร้อนเช่นกัน

มีรายงานว่า M5 Pro และ M5 Max อาจใช้เทคโนโลยีแพ็กเกจจิ้งแบบ 2.5D ของ TSMC แทน InFO (Integrated Fan-Out) ซึ่งอาจเป็นก้าวแรกสู่ 3D packaging ในอนาคต อย่างไรก็ตาม นี่เป็นครั้งแรกที่ Apple จะนำ 2.5D มาใช้กับซีรีส์ M5 จึงอาจต้องใช้เวลาอีกหลายปีกว่าจะพัฒนาไปถึง 3D เต็มรูปแบบ

สรุปคือ ชิปสมาร์ตโฟนยังคงต้องใช้แพ็กเกจจิ้งแบบดั้งเดิมต่อไปในระยะสั้น แม้บริษัทต่าง ๆ จะพยายามค้นหาแนวทางใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพก็ตาม แต่ ณ ตอนนี้ 3D packaging ยังไม่ใช่คำตอบสำหรับตลาดมือถือ เพราะข้อจำกัดด้านความร้อนยังเป็นกำแพงสำคัญ

ที่มา: Wccftech