SoC与SiP各有千秋 两者之争仍将继续

    NXP(恩智浦)半导体EefBagerman Caroline Beelen-Hendrikx Alain Rougier

    对生命周期相对较长的产品来说，SoC将继续作为许多产品的核心；而若对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高，则应使用SiP。

    现代集成技术已经远远超越了过去40年中一直以摩尔定律发展的CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺。人们正在为低成本无源元件集成和MEMS(微机电系统)传感器、开关和振荡器等电器元件开发新的基于硅晶的技术。这意味着与集成到传统CMOS芯片相比，可以把更多的功能放到SiP封装(系统级封装)中，这些新技术并不会替代CMOS芯片，而只是作为补充。

    如果没有足够的理由使用SiP，SoC将继续作为许多产品的核心，尤其是对生命周期相对较长的产品来说。若对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高，则应使用SiP。SiP的另一个应用领域是那些采用高级CMOS不能简单实现所需功能的产品，如MEMS和传感器应用，以及要求有完整的系统解决方案的产品。

    SiP缩短产品开发周期

    在国际半导体技术路线图(ITRS)的推动下，摩尔定律的预言一再地被半导体行业的技术进步所印证，而CMOS工艺则一直是实现芯片晶体管时密度最高、成本最低的半导体工艺。如果产品能用CMOS工艺来制造，而且设计速度足够快，能够满足产品开发周期期限并实现大批量销售，那么系统级芯片(SoC)几乎总是最便宜、体积最小的解决方案。

    例如，65nmCMOS工艺能将80万门电路封装到1mm2的芯片上，45nmCMOS工艺则已经把160万门电路封装到1mm2的芯片上。在成本方面，先进的CMOSSoC，如NXP为汽车无线电或数字电视处理器开发的数字信号处理集成电路，实现了先进的多媒体功能，价格却只有几美元。

    此外，CMOS不再局限于数字系统。最新的CMOSIP(半导体知识产权)库提供了广泛的系列模拟信号和混合信号功能，另外还将提供RF(射频)功能，可以把完整的RF功能集成到SoC中。

    除其他因素外，数字功能、模拟功能、RF功能和存储功能是否集成到SoC中很大程度上取决于市场对产品设计周期的要求。在日新月异的移动通信市场中，产品周期短，满足产品开发周期至关重要。

    在理想情况下，客户青睐于真正的即插即用元件，这些元件能得到可复制的参考设计支持，这使得SiP解决方案非常流行。根据客户的需要，客户只要改变一个或几个IC(集成电路)芯片，其他IC保持不变，就可以实现新产品。

    如果要追求更低的成本，当然也可以把这些单个的IC芯片集成到SoC中，但这需要时间。将若干单独的芯片封装在一起，不仅提供了灵活性，而且降低了基板面积，因为芯片可以层叠在一起。这些功能在移动通信市场中具有重要意义。

    例如，NXPNFC(近距离无线通讯技术)PN65N就是移动通信产品中使用的一种SiP。

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