SiP vs. SoC Whakamārama: Ngā Tōkeke, Painga & Hē, me ngā Whakamahi

Ko te SoC (Pūnaha i runga i te Hiku) me te SiP (Pūnaha i roto i te Pākete) he ōrau e rua ki te whakauru i te pūnaha katoa ki roto i te wāhi iti. Ko te SoC tikanga kei te whakauru i ngā mahi matua o te pūnaha i runga i te die silicon kotahi, i te mea ko te SiP kei te whakauru i ngā chip maha me/ka tetahi atu wāhanga i roto i te pākete kotahi. Kāore e taea te wehe i ēnei tokorua, ā, he maha ngā hua e whakamahia ana e rua. Ko tēnei tuhinga e whakamārama ana he aha ia, me pēhea te rerekē, me pēhea te kowhiri i waenga i a rāua mō tō kaupapa.

Kātālog

Whakaahua 1. SoC (Pūnaha i runga i te Hiku) vs. SiP (Pūnaha i roto i te Pākete)

He aha te SoC

Whakamārama

Ko te SoC (Pūnaha i runga i te Hiku) he porohita whakauru e whakauru ana i ngā pātea mahi matua o te pūnaha hiko. I roto i te SoC monolithic tikanga, kei te whakauru ēnei pātea ki runga i te piece kotahi o te silicon, i te tauanga. I runga i te whakamahinga, ka taea e tēnei pātea te include i ngā whatunga pūnaha, te whakamahinga, ngā interface peripheral, me ngā porohita analog, wireless rānei. Ko te SoC i hanga i runga i te chiplet tēnei ka taea te pupuri i ngā die maha, nō reira kāore e taea te wehe te SoC me te SiP.

Ka kitea e koe ngā SoC i roto i te maha o ngā taputapu e whakamahia ana e koe i ia rā. Ko ngā kaiwhakahaere taupānga mō ngā waea pūkoro he tauira rongonui, ā, he maha ngā microcontrollers me ngā kōpanganga wireless kua whakauruhia hei SoCs.

Ngā Painga

• Te ngoikoretia me nga pūngao interconnect iti. Ko ngā pātea i runga i te die kotahi e tūhonohia ana e ngā wiring poto, e whakamahū ana ki te ngoikoretia, te tere whāiti, me te pūngao iti mō ia bits kua whakawhitihia.

• Te utu anamata iti i te nui o te whakaritenga. Ko te utu anamata e whakauru ana ki te whakaritenga, die yield, tukanga, pākete, whakamātautau, me ngā utu hoahoa.

• Te taumata iti. Ko te chip kotahi te whakakapi i te mea ka waiho pea hei pātea motuhake.

Ngā Mātū

• Te utu teitei i te tīmatanga. Ko te hoahoa, te whakamātautau, me te whakauru i te SoC hou, inaianei i runga i te tukanga taumata tiketike, e hiahia ana i te kaha hoahoa nui me te utu kotahi (NRE, te utu engineering kaore e puta anō).

• Te huringa whakawhanake rahi. Ko ngā panoni i te mutunga o te tukanga he utu, nō reira ka āta whakahaerehia te wā i roto i te maha o nga marama, tau rānei.

• Te pātea sensitivity. I ngā āhuatanga katoa teitei, ko ngā die nui e kitea ana he tino pea mo ngā hapa hanga, e taea te whakaiti i te yield me te whakarei i te utu.

He aha te SiP

Whakamārama

Ko te SiP (Pūnaha i roto i te Pākete) ka whakanoho ngā wāhanga maha i roto i te pākete kotahi hei kiri tangata hei pūnaha whānui, kāore he āhua. Ko ēnei wāhanga e taea te include i ngā die semiconductors, pēnā i te pūnaha, te whakamahinga, me te RF chip, me ngā wāhanga pasifika pēnā i te resistors, capacitors, me inductors. Ko ētahi hoahoa e whakauru anō ana i ngā pōtae me ngā antenna.

Ko te pūtake matua ko te die kei roto i te SiP kāore e hiahia ki te whakamahi i te tukanga kotahi, kāore e huihui katoa mai i te kaiwhakaroto kotahi. Ka taea e te pūnaha i hangaia i runga i te tukanga agiwire tiketike te tū i te taha o te die whakamahinga me te die RF i hangaia i runga i ngā hangarau tino rerekē.

He maha ngā tikanga pākete e whakamahia ana hei hono i ēnei wāhanga, pēnā i te wire bonding, flip-chip attachment, die stacking, substrates embedded, me te interposer-based 2.5D me 3D huihuinga. Ko te kōwhiringa tino tika e whakawhirinaki ana ki te whakatutukitanga, te rahi, me ngā whāinga utu.

He māmā te SiP i roto i ngā hua māmā, e pā ana ki ngā whakatere, ngā pōtae ā-ringa, ngā pūnaha IoT, me ngā module RF ngā paero.

Whakaahua 2. He Hanganga SiP Ta simplifai

Nga Painga

• Te whakauru rerekē. Ka taea te whakakotahi i nga die i hangaia me nga hangarau rerekē i roto i te kotahi te kōpaki.

• Te wa whakawhanaketanga poto. Ka taea te whakamahia anō i nga die e mau ana, no reira, kāore e tika te hanga anō i nga mea katoa hei chip hou.

• Tērā pea he teitei NRE hiako. Ka taea te whakamahi i nga die e mau ana hei whakaiti i te hiahia mo te chip kōwhiringa katoa, ahakoa ka hiahia tonu nga whakaritenga SiP teitei ki te whakapai i te pātea me te whakakotahi i nga utu.

• Te penapena wāhi pouaka. Ko te whakauru i nga pasīva me nga hiiri maha ki roto i te kotahi te kōpaki ka whakaiti i te rahi PCB me te whakaiti i te whakatakotoranga papanga.

• Te urutau. I roto i te maha o nga whakaritenga, ka taea e nga die takitahi te whakamahi anō, te tukuna atu i nga putanga hua, me te mea e noho pai ana nga muka hiko, miihini, pāmahana, me nga pātea.

Nga Tūraru

• Te uaua o te kōpaki. Ko te whakahiato i nga die maha me nga kōwae i roto i te kotahi te kōpaki e hiahiatia ana te hanganga me te whakahaere i nga mahi.

• Te whakahaere pāmahana. He maha nga puna pāmahana i tetahi wāhi iti e pā ana ki te tikanga hoahoa.

• Te whakatutuki i nga hononga. Ko nga hononga die-ki-die ka puta noa he teitei te pātea me te utu hiko i ērā atu hononga i runga i te die, ahakoa ka taea e nga kōpaki 2.5D me te 3D te whakaiti i te rahi.

• Utu mo ia wāhanga i nga tūpono teitei. Ka taea e nga utu kōpaki me te whakauru te hanga i te SiP hei mea teitei ake te utu mo ia wāhanga i tetahi SoC kua whakakotahi katoa i ngā tūponotanga tērā he nui.

SiP vs. SoC: Nga Whakamātau Kōwhiringa

Ko te SoC me te SiP e whakaatu ana i nga taumata rerekē o te whakauru ka taea te whakamahi hei tīwiri. Ko te teepu i raro nei e whakarapopototia ana nga rerekētanga matua. Ko ēnei he kaiwhakatika whānui. Ka rerekē ngā pānga tūturu ki te hoahoa, te mahi, me te tūpono.

Tūāhua	SoC	SiP
Taumata whakauru	Ko nga mahi matua e whakauru ana i runga i te die kotahi i roto i te SoC monolithic tikanga	Nga die maha me/​rānei ngā kōwae e whakauru ana i roto i te kotahi te kōpaki
Tikanga tauira	Ko te SoC monolithic tikanga e whakamahi ana i te tikanga kotahi i runga i te die	Ka taea te whakakotahi i nga hangarau e rerekē ana
Te wa whakawhanaketanga	Ka taea te roa ake	Ka taea te poto ake, ina koa ka whakamahia anō nga die e mau ana
Utu (NRE) i mua	Ka taea te teitei ake mo te SoC kōwhiringa hou	Ka taea te teitei iho i runga i te taha hiako, engari ka taea e te pātea NRE te noho nui tonu
Utu mo ia wāhanga i nga tūpono teitei	Ka taea te waiho hei teitei i muri i te NRE e taupatupatu ana	Ka taea te whakataetae, engari ka taea e nga utu kōpaki me te whakauru teitei te pū roa
Te whakatutuki i nga hononga	Ko nga hononga i runga i te die ka nui te tuku me te hiko iti	Ko te hononga die-ki-die/​pakeke e taapiri ana i nga pātea e pā ana ki te kōpaki
Te whakamaataa hiko	Ka taea te pai ake mo nga mahi e pātata ana	Ka whakawhirinaki ki te hoahoa me te pātea
Te urutau i muri i te hoahoa	Ka taea e nga panoni te hiahia ki te hoahoa hiako anō	Ka taea e nga die e mau ana te whakamahi anō, engari me pupuri i te pātea hono tino
Te hoahoa pāmahana	Ka purihia te pāmahana i roto i te SoC kōpaki/die	He maha nga puna pāmahana ki te whakahaere
Nga whakaaro whakaputa	Ko nga die monolithic nui ka tino teitei ake te kitea i nga hapa i runga i te die	Ka taea nga die iti te whakapai ake i te whakaputa die takitahi, engari ko te whakapātea ki te kōpaki me te whakauru ka puta hoki hei mea nui

Kaore Te SiP me te SoC e Tūmau Ana

He ngawari te pānui i tēnei whakatairite hei whiriwhiri i waenga i ngā kōwhiringa e rua e whakataetae ana, engari ka rite ratou ki a raatau. Ka taea te pupuri i te SiP hei waahanga kotahi o ana die. Ko tetahi mōrau waea, hei tauira, ka taea te kāpuni i te SoC i te taha o te karaihe, ngā kōwae e tūhono ana, me te pūhiko māori. Ko te pātai tūturu he mea nui kāore e waiho "SiP, kei SoC" engari ko nga mahi e tika ana ki te whakaurua ki runga i te die me ngā mea e tika ana ki te whakakotahi i te taumata kōpaki.

Ngā Kī Pūnaha e Pā Ana ki te Mōhio

E pā ana etahi atu kī i kitea te nuinga i roto i tēnei kōrerorero:

• MCM (Multi-Chip Module): He kupu tawhito, e whakamahia ana hei kōpaki, he mōrau kei roto ngā hiiri maha. Ko te rārangi i waenga i te MCM me te SiP kāore e tino tautuhia, ā, ka rerekē ngā whakamahinga i roto i te ahumahi. Ka whakamahia te SiP i te nuinga o te wā ka tuku te kōpaki i te mahi pūnaha tino.

• Chiplet: He die iti i hangaia hei whakakotahi ki ētahi atu die i roto i te kotahi te kōpaki, ko ētahi wā hei wāhanga o tētahi pūnāu nui atu, kāore e taea te kōwae pūhanga. Ka whakawhirinaki ngā hoahoa e pā ana ki te chiplet ki te kōpaki pai, ā, ko ētahi ka whakamahi i ngā pātea hononga die-ki-die paerewa pēnā i te UCIe. Ka taea e te hua e pā ana ki te chiplet te noho ki te rōpū whakawhānui o te whakaurunga multi-die, arā, i runga i te āhua o te hua.

• SoM (System on Module): He papanga iti te rari e mau ana i te tukatuka, i te SoC, me nga taputapu penei i te muhu me te whakahaere mana, a kua hoahoahia ki te hono ki tetahi rārangi kaipōti nui atu, ki te tuku atu rānei. Ko te tino rerekētanga i te SiP ko te taumata whakakotahi: he kōwae- taumata te SoM i hangaia e te tukatuka, e te SoC, i runga i tetahi PCB iti. Ka whakakotahi te SiP i nga taputapu i te taumata pakeke, kaua ko te taumata kātene.

Nga Whakaarotanga Hoahoa me te Hanga

Te Arowhiti Hoahoa

Ka haere te kaupapa SoC i runga i te arowhiti hoahoa rorohiko: te whakahōputu i te hanganga, te tuhi me te whakaū i te hoahoa logic, te whakakotahi, te whakaritenga ā-tinana, me te whakamutunga, te tā e ki te whare hīko. Nā te mea ka taea e tetahi hapa tauira te hiahia ki tetahi whakahou nui hei tepenia, he tino whakarite te whakamātautau, ā, kaipōti nui te taha o te tiime.

Ka tīmata te kaupapa SiP i tetahi huarahi rerekē. Ka whakatau te rōpū i te pehea ki te wehe i te punaha, ā, ka tīpako i ngā rahi me ngā taputapu, ka hoahoa i te papanga taonga, ka whakaarohia te whanonga hiko me te pāmahana o te whakauru. Ko te nuinga o te mahi e haere ana ki te hoahoa taumata papanga me te whakakotahi, kāore ki te hoahoa i te silikoni hou.

Whakamātautau

Ko te whakamātautau SoC e mau ana i te whakamātautau taumata here e whai ake ai i te whakamātautau whakamutunga i muri i te whakakāho.

I roto i te SiP, he mea tāpiri te whakamātautau. Mēnā he paina kāore e pai ana i runga i te whakauru ki te pakeke kei te taha o te pai, ka taea e te pakeke katoa te ngaro. Nā konei, he mea nui nga Known Good Die (KGD), e tohu ana i nga tūmau kua whakaritea hei whakamahi i te mea e mīharo ana i mua i te whakakāho, ina koa ka kitea nga taputapu nui. I muri i te whakamahinga, ka whakamātautauhia te pakeke ano hei punaha katoa.

Te Ara R Supply

Mo te kamupene SoC kāore e kitea, ko te hanga rahi e whakahaerehia ana e tetahi whare hīko hiko, ā, whai ake i te whakawhiti me te whakamātautau, i roto i te whare, i waho rānei. Ka taea e te whakaputa SiP te whakahaere i nga OSATs, i etahi atu kaihanga me nga kaiwhakarato whakauru, te nuinga o te wā me nga taputapu e ahu mai ana i nga kaiwhakarato maha. Ko te wātea o ia taputapu, me te āheinga ki te tiki i nga rahi i tetahi ahua e pai ana mo te tuku, ka noho hei wāhanga o te whakamahere kaupapa.

Te Pāmahana me te Whakakapinga Signal

I roto i te SiP, e noho ana te maha o nga rahi me nga taputapu ki te mahi i ngā wāhi pātata, nō reira me rūpahu te hoahoa pāmahana ki te whakaputanga pāmahana, te whakawhānui pāmahana, me te pāmahana pāmahana i roto i te pakeke. Ko te whakaū i te pāmahana me te hiko ka whai wāhi ki te aro nui i runga i te māngai pēnei i ngā hononga pākiki i waenga i ngā rahi me ngā taputapu.

Ka whakaroa te SoCs i te ritenga pū. Ahakoa he rahi monolithic, he hoahoa ruapū, he pāmahana e pa ana ki te silikoni me te pakeke me te PCB. Nō reira, ko te SoCs me te SiPs e hiahiatia ana te arotake pāmahana i te pakeke me te kātene, i te whakaaro ki te pāmahana me te whakaū i ngā whakauru, i ētahi wā.

Ngā Whakamahi me te Pehea ki te Tīpako i te Mea Tūāhua

Ngā Whakamahi Nui o SoC me SiP

Ka whakamahia nuitia te SoCs i ngā wāhi iti me ngā whakaritenga pāmahana e mōhiotia ana hei whakatutuki ki te whakauru ki tetahi rahi tāngata. Ko te tauira he tukatuka i ngā pūrere pūkoro, i ngā rīpene, me tēnā atu i ngā hiko pā consumer i te toro.

Ko te SiP he mea nui i ngā taputapu here teitei e huihui ana i ngā momo mahi rerekē, pēnei i ngā tāutanga, ngā rīpene pūmana, ngā mōkī IoT, rīpene front-end RF, rātou hoki ngā taputapu tiaki iti. Ka kitea hoki rātou i ngā hiko automotive me aerospace, e pa ana ki te rahi, ki te taumaha, ki te whakakotahi.

He Kōwhiringa Whakamahi

Ka taea e ēnei pātai te awhina ki te tāpiritanga i te kōwhiringa:

• E pēhea te rahi o te riki rōrahi? Ka taea e te rahi teitei te whakatutuki i te utu ruri o te SoC. Ka taea e ngā rahi iti ki te rahi te kawe te pai ki te SiP i te wā e karo ai i te nui o te silikoni ko te NRE te take nui.

• E pēhea te pātea o te whakamahere? Mēnā he mea nui te wā ki te mākete, te (SoC) e whakatūhia ana i muri i te whakakāho kāore e taea te whakawhanaketanga ki te chip.

• E hia rānei ngā hangarau rerekē? Mēnā e huihui ana tāu hua i te RF, ahau, ngahere, ngā pāhū, me te pona he pai ki te hanga i ngā neo pai o rerekē, he mea pai te reira hei SiP.

• He aha ngā rahi me ngā whakaritenga hiko? Ko ngā kōwhiringa e rua e tiakina ana te wāhi ki te rahi i te hanganga tū. Mo nga mahi hono ā-kaitahi e heoi e wātea mai ana hei i te waahi, he pai anō ke he an SoC e aika ana ki te rerekē e pā ana ki te wā kāto.

• E hia te pātea? Mēnā e ruarua ana ki te whakahou i ngā wāhine o te pū, he wāhi pai te SiP ki te whakahaere.

• He aha te kune pūtea? Me whakaaro ki te NRE me te utu waahanga, kāore hei ētahi rānei. Ka pēnā te utu kāi i tāpiri kāore pea he meananei kei te rahi.

Whakaahua 3. He Aratika Whanui ki te Tīpako i Te Āhua i Waenga i te SiP me te SoC

I roto i te mahi, ka whakamahi i te maha o nga hua e rua: he SoC mō te tukatuka matua, kua whakakāhu ki ngā āhuatanga rerekē i te SiP.

He Tauira Tūturu: ST’s STM32WB5MMG

Ko te STM32WB5MMG a STMicroelectronics he tauira o te pehea e taea ai te whakauru i nga hiko tautoko e noho ana pea i runga i te PCB. Ko te pepa raraunga a ST e korero ana mo te mea he kete SiP-LGA86 e whakauru ana i te STM32WB55VGY MCU ngaro pūkoro me nga whakaritenga 32 MHz me 32 kHz, nga waahanga whakaritenga RF, me te antenna. Ka whai ake hoki i nga waahanga pātea mo te SMPS (punaha pūngao huri) me te IPD mo te whakaritenga RF me te aukati harmonic.

I roto i te hoahoa pātea, ka whakauruhia etahi o enei waahanga tautoko ki te taha i runga i te PCB whak_application. Ma te whakauru i era ki te kete, ka whakaiti te pūhara i nga hiko waho e tika ana i te ao tū wāhi o te MCU, ā, ka taea e te hoahoa RF te rawa ki te whakaritenga. E korero ana a ST mo te STM32WB5MMG hei pūhara ngaro pūkoro pūmau e whai ana i te BOM i whakauruhia katoa, ko te 32 MHz me te 32 kHz ngā whakaritenga, me te antenna he rorohiko kotahi.

Nga Tūnga Ā Muri

Kei te pau te takiwa i waenga i te SoC me te SiP. Ko nga hangarau whakauru arataki, tae atu ki te 2.5D me te 3D whakauru me nga kete fan-out, e tuku ana i nga die ki te hono tata atu me te pai atu i mua. I te wa kotahi, e whakaroa ana te rōpū chiplet i te hoahoa rahi ki nga die iti e taea ana te whakaputa i te taha kotahi me te whakauru i tetahi kete, e taea ai te awhina i te hua me te whakamahinga hoahoa.

Ko te pākaha e pākiki ana mo te teitei teke tiaki, te awhe aratau, me nga āhuatanga pātea e pehitanga ana ki te tonu tautoko i te rīpoata i te whakawhānuitanga takirua me ngā rahi pūhanga. E tohu ana enei āhuatanga ka piki tonuhia te whakauru i te kete i te taha me te whakauru rōpū.

Whakarāpopototanga

Ko te SoC me te SiP e whakaoti ana i te ahua kotahi i nga taumata rerekē. Ko te SoC e whakauru ana i nga mahi ki runga i te die kotahi, e tuku ana i te painga kaha me te utu hiko iti ki ngā rahi teitei, engari me te utu pūtea teitei i te tīmatanga. Ko te SiP e whakauru ana i nga die maha me nga waahanga ki te kete kotahi, e tuku ana i te ngawari, te whanaketanga tere, me te āheinga ki te whakaranu i nga hangarau, me nga whakawātea i te uira o te kete whakarikiri me te utu mo ia ki te reiti.

Kaore e pai ake te mea mo ia i ia take. Ko te kōwhiringa tika e whakawhirinaki ana ki tō rahi, aronga, whakaritenga hangarau, me te pūtea, ā, i nga hoahoa maha ko te tikanga ko te whakamahi i te rua.

Pātai i Pūtahitanga [FAQ]

1. Ka taea e te SiP te pupuri i te SoC?

Āe. Ko te SoC he die kotahi kei roto i te SiP, e whakarōpū ana i nga wāhanga pēnei i te mahara, nga waahanga RF, nga whakaritenga, me nga waahanga pātea. Ko te pūhara ngaro puru he tauira noa.

2. Ka whakamahi tonu te SiP i nga die maha?

Kāore i te āhua katoa. Ko te SiP he kete, he pūhara e pupuri ana i te pūnaha hiko mahi, i te rōpū, ā, ka taea te whakauru i te die kotahi, te wāhanga pātea, me ētahi atu taputapu. He maha nga SiP e pupuri ana i nga die maha, engari ko etahi hoahoa ka whakakotahi i te die kotahi me nga wāhanga pātea, te whakamahi i te ingoa ka rerekē i runga i te ahumahi.

3. Ka taea e te hoahoa e hāngai ana ki te chiplet te whakaarohia hei SiP?

I te nuinga o te wā, āe. Ko te hua e hāngai ana ki te chiplet e whakakotahi ana i nga die maha ki te kete kotahi, e tika ana ki te ariā whānui o te SiP. He mea nui te kōrero rerekē; ko "chiplet" e tohu ana ki nga die modular, e taea te whakamahi, e hono ana i runga i nga taura standare die-to-die, i te mea ko te "SiP" e whakaahuahia ana te whakauru i te rōpū i roto i te kete. He maha ngā puna e tango ana hei kāwai rerekē, na reira kāore e māmā te takiwā.

4. Ka taea e ngā die takitahi kei roto i te SiP te whakakapi i muri mai?

Ko ngā die takitahi kāore e taea te whakarereke i te wā e whakatūria ana te SiP. E pā ana te ngawari i te wā e whakamaheratia ana te hoahoa me te whakahou i te hua: ka taea te whakarite, te whakahou i te die e pa ana ki te hōtaka hou i te SiP kātahi anō ko te hoahoa i te pūnaha katoa. Me kōrero tonu hoki te pā ki te hiko, te mīhini, te pāmahana, me te whakapiri.

5. Ka tukuna tonu te SiP i te utu iti iho i te whakangao i te SoC?

Kāore. Ka taea e te SiP te tuku i nga utu silicon NRE i te tīmatanga i te wā e hoki ana ki ngā die e noho ana, kaore e hiahia i tētahi SoC ritenga hou. Heoi anō, ko nga hoahoa SiP ka whai hoki nga utu kete, te takutai, te whakakotahi, me te whakamātautau. I nga rahi whakaputa teitei, ka taea e te SoC ritenga te whiwhi i te utu mo ia mai i te wa e taea e te ngā utu whakawhānui. E pā ana te utu whanui ki ngā āhuatanga pērā i te rahi whakaputa, te whakamōhiotanga o te kete, te maha die, te hua, me ngā whakaritenga whakawhanaketanga.