fitbit|SiP 封装：Apple Watch 市占率过半的 “秘密武器”

雷锋网按：智能穿戴设备的小型化，对硬件芯片提出了体积要求，如何在更小的空间内构建功能更加丰富的芯片系统成为难题。为解决这一问题，苹果在打造 Apple Watch 时，其芯片使用了 SiP 封装技术，并增加更多的功能。SiP 究竟是什么？同其他封装技术相比又强在哪里？围绕这一话题，外媒作者 Mark Lapedus 进了深入解读，雷锋网对本文进行了不改变原意的编译。

在新型电子产品的开发中，IC 封装持续扮演重要角色，尤其是系统级封装（SiP，System in Package）市场动力十足，因其新增的一些优势而备受关注。
使用 SiP，多个芯片和其他组件都集成到同一个封装系统中，作为电子系统或子系统运行。SiP 在有空间限制的情况下尤其有效，例如在智能手机和可穿戴设备中，苹果的许多产品都用到了 SiP。
追溯历史，SiP 的思想最初诞生于 20 世纪 80 年代，发展至今已有多种形式，不过不同的公司对其的定义各不相同，SiP 既可以指芯片的结合体，也可以指将不同的芯片模块组合到电子系统或子系统中的方法。SiP 可以将芯片、无源器件以及 MEMS 的任何组件组合并封装到一起。
开发 SiP，客户需要组合多种技术，例如组件、互连、材料和封装架构，然后在晶圆厂或封测厂处完成制造。

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带有 CPU 和内存的 SiP 多芯片模块示例
SiP 和 Chiplet 不同，但有一些相似之处。这两种方法都是为应对在新节点上开发 SoC 的技术和成本难题。不过对于 Chiplet 而言，供应商或封装公司可能会提供芯片或小芯片模块，然后在先进封装中混合匹配，创建针对特定领域或应用的系统。
迄今为止，只有英特尔、AMD 和 Marvell 等少数大公司开发了类似 Chiplet 的设计，晶圆代工厂和封测厂正在努力挤进这一市场。
相比之下，多年以来，SiP 中所用到的组件更容易获得。Yole Development 最新数据显示，SiP 市场已有一定规模，预计到 2026 年，这一市场规模将从 2020 年的 140 亿美元增长到 190 亿美元。
TechSearch International 总裁 Jan Vardaman 表示：“如今几乎所有应用都会用到 SiP ，例如智能手机、可穿戴设备、计算机、电信和汽车。”
芯片封装成百上千，SiP 价值凸显
并非所有的系统都需要用到 SiP ，不过作为一种无需将所有零器件都塞进同一颗芯片且能快速创建复杂系统芯片的方案，适合用作在最先进的工艺节点上开发不同加速器和存储器，以及在成熟工艺节点上开发模拟芯片。
显然，如今依然需要更快的芯片来提高系统的计算能力，D2S 首席执行官 Aki Fujimura 表示：“毫无疑问，如果设计制造出一款芯片，能够以比现在快 10 倍的速度进行计算，其商业价值和竞争力将得到极大提升。”
IC 封装可以保护各种芯片免受损害并提高 die（裸片）的性能。迄今为止，业内已经开发出 1000 多种不同的封装类型，芯片客户可以根据芯片应用而选择不同的封装类型。某些时候， SiP 价值凸显。
SiP 最早可以追溯到 20 世纪 80 年代，当时 IBM 为其高端计算机开发了多芯片模块（MCM），作为 SiP 原始模式的一种，MCM 将众多的 die 集中到同一个模块中。
自那时起，SiP 不断发展，在最终成品或先进封装中集成各种组件。SiP 可以是这些封装的定制版本，也有一些观点将异构集成归类到广泛的 SiP 范围内，异构集成即在先进封装中将复杂的 die 组装在一起。
Amkor 高级 SiP 产品开发总裁 Curtis Zwenger 表示：“SiP 包含许多不同的技术支持，可以支持众多细分市场。我们针对 SiP 服务的市场包括无线、物联网、汽车、电源管理和计算机网络。”