技術原理與特點
SoIC-MH(System-on-Integrated-Chips,系統集成晶片水平成型技術)是一種多晶片堆疊集成方案或高密度3D封裝解決方案。該技術支持在水平與垂直方向進行多層堆疊,實現晶圓級集成,並採用無凸點(no-Bump)鍵合結構,用於10納米以下製程。
SoIC-MH提高了晶片的集成密度和性能表現,允許
CPU與GPU分離設計,有助於改善晶片良率和散熱。此外,該技術能使記憶體更緊密集成,提升頻寬,從而增強如
統一記憶體架構等設計的效能。
例如,該技術已套用於蘋果M5系列晶片,採用了SoIC-MH封裝技術,實現了
CPU與GPU的分離設計,從而提升了晶片的良品率與散熱性能。
在2026年發布的M5 Pro與
M5 Max晶片中,SoIC-MH技術被用於將兩顆基於第三代3nm製程(N3P)的晶片晶粒組合成
單片系統(SoC),實現了
CPU與GPU的解耦,進一步最佳化了性能與能效的平衡。
該技術允許將CPU與GPU等不同晶片分開設計後再封裝到一起,這種分離設計對晶片良率和散熱有好處,並能提升記憶體頻寬與統一記憶體架構的效能。
具體而言,SoIC-MH是一種2.5D芯粒(Chiplet)封裝技術。該技術將
CPU和GPU拆解為獨立的“芯粒”,並封裝在同一個基板上,實現物理隔離。這種物理隔離消除了熱量和電氣的相互干擾(熱串擾),允許CPU和GPU擁有獨立的供電通道和散熱環境,解決了高負載下的散熱難題以及複雜供電走線的信號干擾問題。得益於散熱與抗干擾能力的提升,該技術有望突破前代晶片的規格限制,為增加更多CPU和GPU核心提供可能。
發展歷程
蘋果M5晶片於2025年初開始量產,但標準版M5晶片預計繼續使用傳統的InFO封裝技術;而M5 Pro和
M5 Max晶片計畫首次採用台積電SoIC-MH封裝技術。
面向高端的蘋果M5 Pro和M5 Max晶片也計畫採用台積電SoIC-MH技術,有分析指出,為套用此新技術,這兩款晶片的發布有所延遲,未能在2025年10月與基礎款M5一同發布。2026年2月,有最新報導指出,為套用SoIC-MH技術,蘋果可能採用全新的2.5D晶片設計。該報導指出,蘋果可能僅用一套M5 Max晶片設計來同時支撐M5 Pro和M5 Max兩款晶片,這意味著M5 Pro與M5 Max可能並非兩款完全獨立的晶片,而是同一晶片的不同版本。其區別在於若想同時將GPU核心與記憶體配置拉滿則必須選擇M5 Max。為配合此技術套用,蘋果同期調整了Mac線上購買流程,取消了此前一系列可定製的預配置選項,轉而允許用戶從零開始自定義硬體規格。2026年3月4日,蘋果官方宣布舉辦新品發布會,預計推出搭載M5 Pro和M5 Max晶片的新款
MacBook Pro,這些產品將正式採用台積電SoIC-MH 2.5D封裝技術。
套用領域
SoIC-MH技術已套用於蘋果公司的M5 Pro及
M5 Max晶片。該技術是一種
3D封裝方案,支持晶片在水平與垂直方向進行多層堆疊,以實現更高的集成度。
根據2026年的行業訊息,在蘋果M5 Pro及M5 Max晶片的套用中,該技術可能採用2.5D封裝方案。
其允許CPU和GPU分離設計,最後再封裝到一起。這種分離設計有助於改善晶片良率和散熱。同時,該技術還能讓記憶體更緊密地集成,從而提升記憶體頻寬,增強蘋果統一記憶體架構的效能。
在蘋果M5 Pro與M5 Max晶片中,SoIC-MH技術的套用通過
CPU與GPU的分離設計,有助於最佳化晶片的良率和散熱,並提升記憶體頻寬,從而支持高性能計算套用。台北時間2026年3月4日,蘋果正式推出搭載M5 Pro與M5 Max晶片的全新
MacBook Pro筆記本。
相關事件與影響
SoIC-MH被廣泛視為支撐高效能運算與AI加速的關鍵路徑之一。
蘋果公司在其於2026年3月發布的M5 Pro、
M5 Max晶片中已採用SoIC-MH技術,與同樣需要
先進封裝產能的
英偉達在
台積電的先進封裝產能上展開競爭。這一產能爭奪事件凸顯了SoIC-MH等先進封裝技術在
高性能計算和人工智慧晶片製造中的戰略重要性,反映了尖端晶片製造商對提升集成度和性能的迫切需求,也加劇了半導體產業鏈關鍵環節的競爭態勢。
根據2026年2月的行業訊息,
蘋果在其M5系列晶片中套用SoIC-MH技術,可能通過單一M5 Max晶片設計同時支撐M5 Pro和M5 Max版本,此舉有望節省產品型號(
SKU)和設計成本,簡化主機板設計,並通過更靈活的晶片分級篩選(binning)提升良品率與生產靈活性。
M5 Pro與
M5 Max的發布進一步擴大了
蘋果自研晶片在高端專業晶片領域的優勢,其在能效比與AI本地化處理上的表現,有助於鞏固蘋果在高端PC與專業創作領域的市場地位。同時,蘋果通過M5系列在
私有雲領域的部署,試圖構建“終端+雲端”一體化的AI算力生態,降低對外部GPU的依賴。但業內競爭加劇,
英特爾與
英偉達合作開發AI基礎設施,國產廠商也在加速x86架構晶片研發,未來蘋果在高端專業晶片領域的競爭將進一步加劇。