2.5D vs 3D 패키징: 칩 집적 방식 비교
두 방식 모두 여러 칩을 하나의 패키지에 넣어 회로 기판이 제공하는 것보다 높은 대역폭을 얻습니다. 2.5D 패키징에서는 칩들이 실리콘 인터포저 위에 나란히 놓이고, 인터포저가 미세 피치로 칩들을 배선합니다. 3D 패키징에서는 칩들이 서로 위에 적층되고 실리콘 관통 전극(TSV) 또는 하이브리드 본딩으로 실리콘을 관통해 연결됩니다. 3D는 연결이 가장 짧지만 냉각과 제조가 더 어렵습니다.
| 비교 항목 | 2.5D | 3D |
|---|---|---|
| 구조 | 칩이 실리콘 인터포저(또는 실리콘 브리지) 위에 나란히 배치 | 칩이 서로 위에 수직으로 적층 |
| 인터커넥트 | 인터포저까지 마이크로 범프, 인터포저 내부에 매우 미세한 배선층 | 칩을 관통하는 TSV를 마이크로 범프 또는 하이브리드 본딩으로 접합 |
| 대역폭 밀도 | 높음 | 가장 높음. 연결이 가장 짧기 때문 |
| 발열 | 더 쉬움: 각 칩을 위쪽에서 냉각할 수 있음 | 더 어려움: 아래쪽 칩의 열이 위쪽 칩을 통과해야 함 |
| 점유 면적 | 더 큼: 인터포저가 모든 칩을 담아야 함 | 더 작음 |
| 제조 난이도 | 큰 인터포저가 필요하여 비용 증가 | 웨이퍼를 수십 마이크로미터로 얇게 갈고, TSV를 형성하고, 각 다이를 신중히 테스트해야 함 |
| 대표 사례 | 같은 패키지에 HBM을 탑재한 AI GPU(TSMC CoWoS 등) | HBM 자체(적층된 DRAM 다이)와 프로세서 위에 적층된 캐시 |
| 대표 용도 | 프로세서, 메모리, 칩렛의 연결 | 메모리 적층, 또는 가장 짧은 경로를 위한 로직과 캐시의 적층 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.