Рынок 3D ICS ANALYSIS

Трехмерная интегральная схема (3D IC) представляет собой металлооксидно-полупроводниковую интегральную схему, изготовленную путем укладки кремниевых пластин или матриц и их вертикального соединения. 3D IC используются как единое устройство для достижения улучшения производительности при уменьшенной мощности и меньшем объеме. В 3D ИС несколько слоев активных электронных компонентов интегрированы горизонтально и вертикально на одном чипе. Они могут быть изготовлены с использованием различных процессов, таких как перекристаллизация пучка, связывание пластин и кристаллизация твердой фазы. Технологии 3D IC стали свидетелями массовых разработок в области управления проблемами, связанными с ограниченной пропускной способностью связи, сигнализацией чипов и задержкой памяти.

Мировой рынок 3D ИС, по оценкам, учитывает US$ 38 252,9 млн в стоимостном выражении к концу 2027.

Динамика рынка - драйверы

1. Ожидается, что растущий спрос на эффективные решения будет стимулировать рост мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

Высокий рост рынка электроники ускорил такие инновации, как трехмерные ИС. С тех пор, как тенденция к мобильному, быстрому, компактному и простому в использовании продуктам возросла, мировая индустрия электроники стала свидетелем спроса на системы с улучшенной производительностью, оптимизированной работой и минимальным откликом. Аналогичным образом, производители полупроводниковых чипов сталкиваются с различными проблемами и постоянным давлением для повышения производительности при одновременном уменьшении размеров чипов. Кроме того, 3D IC с TSV обеспечивают повышенную электрическую производительность из-за очень большого количества соединений TSV и коротких соединений внутри сложенных IC. Следовательно, ожидается, что эти факторы будут стимулировать рост мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

2. Ожидается, что растущее внедрение портативных устройств будет стимулировать рост мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

С 3D ИС обеспечивают повышенную пропускную способность памяти и снижение энергопотребления, они все чаще используются в смартфоны и таблетки. Многие игроки полупроводниковой промышленности, такие как фабы и литейные заводы, сосредоточены на гетерогенной интеграции компонентов чипов для улучшения пользовательского опыта благодаря растущей популярности смартфонов, электронных книг и других мобильных устройств. Кроме того, 3D IC с технологией TSV позволяют разработчикам позиционировать стеки микросхем памяти поверх чипа графического процессора или на микропроцессорах приложений, чтобы значительно снизить энергопотребление и увеличить пропускную способность памяти. Поэтому ожидается, что эти факторы будут стимулировать рост рынка в ближайшем будущем.

Статистика:

APAC занимает доминирующее положение на мировом рынке 3D-ИК 2019 год, учет для 47,3% Доля в стоимостном выражении, за которой следуют Северная Америка, Европа и RoW соответственно.

Рисунок 1: Доля мирового рынка 3D ИС (%) в стоимостном выражении, по регионам, 2019

To learn more about this report, request sample copy

Динамика рынка - сдержанность

1. Высокая стоимость и проблемы тестирования, как ожидается, сдерживают рост мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

Существует несколько проблем, связанных с 3D ИС, таких как тепловые эффекты, которые, в свою очередь, влияют на надежность и отказоустойчивость межсоединений в 3D-схемах. Изучение тепловых проблем в 3D-интеграции является обязательным для оценки термостойкости различных вариантов 3D-дизайна и технологий. 3D ИС предлагают различные преимущества; однако эти преимущества сопровождаются значительными нарушениями в фабах пластин и очень высокой стоимостью. Например, Xilinx, Inc. предлагает комплект подключения Virtex-7 FPGA VC709 по цене около 4995 долларов США. Поэтому эти факторы, как ожидается, сдерживают рост рынка в течение прогнозируемого периода.

2. Ожидается, что отсутствие литейных заводов и сборочных домов будет препятствовать росту мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

Производство 3D ИС требует полностью функциональных литейных заводов с квалифицированным персоналом для работы. В настоящее время не хватает достаточных литейных заводов и квалифицированных специалистов для производства 3D ИС, особенно в странах с развивающейся экономикой, таких как Филиппины, Бразилия, Африка и Индонезия. Таким образом, ожидается, что эти факторы будут препятствовать росту мирового рынка 3D-ИК в течение прогнозируемого периода.

Рыночные возможности

1. Развитие аналитики больших данных может предоставить выгодные возможности для роста

Большинство компаний генерируют огромное количество данных о своей деятельности. Кроме того, многие организации используют правительственные данные, внешние данные из социальных сетей и других публичных источников данных для дополнения внутренних данных. Хранение, обработка и передача этих данных являются ключевыми проблемами, с которыми сталкиваются эти компании. Кроме того, в аналитике больших данных процессоры и память являются важными компонентами ИС. 3D IC играет ключевую роль в объединении этих двух компонентов и обеспечивает скорость, высокую пропускную способность и снижает энергопотребление.

2. Сотрудничество между участниками рынка может предоставить возможности для бизнеса

Крупные компании на рынке ориентированы на совместную деятельность, чтобы получить конкурентное преимущество и увеличить присутствие на рынке. Например, в сентябре 2013 года TSMC сотрудничала с Cadence Design Systems Inc. для производства эталонного потока 3D IC, который облегчает инновационную 3D-укладку. В мае 2013 года компания STATS ChipPAC Ltd. сотрудничала с Qualcomm Technologies Inc. и A*STAR Institute of Microelectronics для доставки технологических строительных блоков для низкопотерянных интерпозиторов, используемых в ИС 2,5D/3D.

Рисунок 2: Глобальная рыночная стоимость 3D ИС (US$ Mn), 2017 - 2027

To learn more about this report, request sample copy

Мировой рынок 3D IC оценивался в $7 521,4. Mn в 2019 году и, по прогнозам, достигнет стоимости 38 252,9 долларов США Mn к 2027 году при CAGR 22,5% в период с 2020 по 2027 год.

Тенденции рынка

1. Многокристальная упаковка является основным трендом

Многочиповая упаковка является одной из новых тенденций на рынке 3D интегральных схем. В многокристальной упаковке большое количество транзисторов упаковано в единую 3D-интегральную схему. Такой подход обеспечивает лучшее взаимодействие между процессором и памятью, поэтому этот тип упаковки необходим для приложений с улучшенной памятью. Многочиповая упаковка является одним из важнейших событий, которые будут стимулировать рост рынка 3D-искусственных микросхем в ближайшем будущем.

2. IntSim – еще один тренд

IntSim - это инструмент автоматизированного проектирования, используемый для моделирования 2D и 3D интегральных схем. Этот инструмент с открытым исходным кодом может использоваться для прогнозирования мощности 2D или 3D-чипов, ряда уровней металла, размера штампа и наилучших возможных размеров уровней металла в зависимости от нескольких параметров конструкции и технологии. Используя этот инструмент, пользователи могут изучать тенденции масштабирования и минимизировать дизайн чипов.

Глобальный рынок 3D ИС - Влияние пандемии коронавируса (Covid-19)

Из-за пандемии Covid-19 во многих отраслях произошел значительный сдвиг в их бизнесе. Значительное влияние оказывает рост рынка 3D-ИК. Поскольку производственные операции временно приостановлены во многих странах для сдерживания коронавируса. На рынке наблюдается нехватка 3D ИС, вызванная меньшим производством 3D ИС. Многие производственные компании, такие как Samsung, Xiaomi, OPPO и LG Display, приостановили свои производственные операции в Китае, Индии, Южной Корее и в европейских странах. Например, в мае 2020 года компания OPPO закрыла свою деятельность в Нойде, поскольку шесть сотрудников тестируют коронавирус положительно. Кроме того, из-за этой пандемии спрос на эти интегрированные устройства 3D IC усугубляется блокировкой, введенной в нескольких странах.

Конкурентный раздел

Ключевыми игроками на мировом рынке 3D-ИК являются Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd., MonolithIC 3D Inc., XILINX, Inc., Elpida Memory, Inc. (Micron Technology, Inc.), The 3M Company, Ziptronix, Inc., STATS ChipPAC Ltd., United Microelectronics Corporation и Tezzaron Semiconductor Corporation.