SoIC-MH

SoIC-MH,全稱System-on-Integrated-Chips,中文名“系統集成晶片水平成型技術”,是台積電開發的一種先進晶片封裝技術,是一種多晶片堆疊集成方案或高密度3D封裝解決方案。該技術屬於3D封裝方案,支持晶片在水平與垂直方向進行多層堆疊,以實現更高的集成密度。其採用無凸點結構,可在10納米以下製程中實現晶圓級集成。具體而言,SoIC-MH是一種2.5D芯粒(Chiplet)封裝技術。

蘋果公司在M5系列晶片中套用了SoIC-MH技術。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。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,消除了熱量和電氣的相互干擾。M5晶片於2025年初開始量產。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。並於2026年3月正式發布,搭載於新款MacBook Pro。有訊息稱,M5 Pro和M5 Max或許並非兩款完全獨立的晶片,而是同一款晶片的不同版本。

基本介紹

  • 中文名:系統集成晶片水平成型技術
  • 外文名:System-on-Integrated-Chips
  • 所屬品牌:台積電
技術原理與特點,發展歷程,套用領域,相關事件與影響,

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。

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