日月光指出,隨著AI處理器效能持續提升,晶片所需的電力也大幅增加。目前高效能AI系統單晶片(SoC)的功耗已突破千瓦等級,在低於1伏特的電壓下,峰值電流需求甚至超過1,000安培,對供電效率帶來更大挑戰。
傳統供電架構主要採取橫向傳輸,電力必須經過印刷電路板(PCB)、封裝基板及多層互連結構,才能送達處理器。隨著電流越來越大,傳輸過程產生的損耗也更加明顯,因此,如何縮短電力傳輸路徑,成為提升AI系統效率的重要關鍵。
為解決這項問題,日月光推出垂直整合的3D SiP封裝方案,將原本配置於電路板上的電壓調節功能移至更靠近處理器的位置,讓電力能從PCB垂直傳輸至晶片,減少傳輸過程中的損耗,同時縮小模組體積、降低厚度,滿足AI伺服器對高密度與有限空間的需求。
在技術方面,日月光PowerSiP平台整合雙面連接電容、無基板且無焊料的電容陣列模組,以及高縱橫比4:1銅柱整合技術,並搭配高密度主動與被動元件封裝技術,降低封裝阻抗,克服電壓調節模組配置於PCB背面時所面臨的空間及厚度限制。
日月光集團研發副總張欣晴表示,能源效率已成為下一世代AI系統的重要挑戰,透過縮短大電流傳輸路徑,PowerSiP垂直整合方案可減少50%以上的寄生佈線損耗,進一步帶來系統層級的節電效益。
日月光集團研發副總洪志斌指出,隨著AI系統對晶片供電效率的要求越來越高,電力傳輸最後一段路的電壓調節也更加重要。PowerSiP結合先進封裝與整合技術,讓高密度電壓調節模組能直接配置在處理器正下方,兼顧空間利用與供電效率。
日月光執行副總Yin Chang表示,隨著AI基礎設施朝向異質整合與模組化發展,系統能源效率已成為關鍵。PowerSiP平台可支援GPU、TPU及客製化ASIC等不同AI運算架構,協助客戶打造更精巧、高度整合的供電模組。
日月光表示,未來將持續擴展PowerSiP平台的垂直整合供電技術,因應下一世代AI系統高電流、高功耗及空間受限等挑戰,提升整體電力傳輸效率。


