TSMCとHuaweiは、熱的制約のため、スマートフォンSoCの3Dパッケージングよりも製造プロセスの強化を優先している。

スマートフォン用チップセットが最大限の性能を発揮できない主な課題は、効果的な熱管理です。TSMCは近日発売予定の2nmプロセスで有望な進歩を遂げていますが、システムオンチップ（SoC）の複雑さとサイズが増大するにつれ、現在の性能限界を超えるには、より新しいパッケージング技術が必要となります。

業界関係者は、TSMCやHuaweiなどの企業がスマートフォン分野への3Dパッケージング技術の導入を検討していると推測しています。しかし、この革新的なソリューションには重大な欠点があり、モバイルデバイスへの広範な導入は現実的ではありません。これらの企業は、3Dパッケージングを採用するのではなく、既存の製造プロセスの改良に注力しているようです。

3Dパッケージング技術におけるAppleの潜在的な先駆的動き

Appleは、特にTSMCの2.5D技術を採用するM5 ProおよびM5 Maxチップセットのリリースが予定されていることから、ポータブルデバイスにおける3Dパッケージングの活用において先駆者と目されています。AMDのRyzen 7 9800X3Dなどの強力な冷却システムの恩恵を受けるデスクトッププロセッサとは対照的に、スマートフォンの放熱手段は限られており、通常はベイパーチャンバーに頼り、場合によっては小型ファンが使用される程度です。

3Dパッケージングの概念に馴染みのない方のために説明すると、3Dパッケージングとは、個々のチップを積み重ねる構造であり、過剰な熱を発生する可能性があり、多くの場合、熱管理の問題につながります。例えば、Samsungは最近、Exynos 2600でヒートパスブロック（HPB）技術を発表しました。これは、シリコンダイ上に銅製のヒートシンクを組み込むことで温度上昇を軽減するものです。しかし、このアプローチでは、3Dパッケージング特有の課題に対処することが困難です。

さらに、最先端の製造ノードへの熱意を阻む、さらに大きな障壁があります。最近の分析によると、最先端の製造技術は消費者にとって魅力を失い始めています。この変化を受けて、Apple、Qualcomm、MediaTekなどの企業は、製造プロセスの進化だけでなく、アーキテクチャ設計の向上に重点を転換しています。Appleは最終的に3Dパッケージングに進出する可能性もありますが、熱の影響によりAシリーズチップセットへの同様の採用が困難なため、MシリーズSoCに限定される可能性が高いでしょう。

M5 ProとM5 Maxが2.5Dパッケージングを導入する予定であることから、Appleは3D技術への道筋を暫定的に示しています。しかしながら、3D技術の導入を検討しているユーザーは、期待を控えめにしておくべきです。Appleにとって2.5Dパッケージングへの最初の取り組みであるため、3D技術の導入はすぐに実現するものではなく、長期的な目標となる可能性が高いでしょう。そのため、スマートフォン業界は従来のパッケージング方法に固執し続ける一方で、メーカー各社は3Dパッケージング以外の代替的な熱管理ソリューションを積極的に追求していくでしょう。

さらなる発展については、出典を参照してください：固定焦点デジタルカメラ

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