智能手机的问世，给半导体产业设定了一个明确的目标，就是芯片体积只能愈来愈小，同时功能还要愈来愈强大。接着iot来了，更多元的想像又被加了上去，芯片的设计和制造至此来到一个新的转折。
于是，异构整合（heterogeneous integration）的概念，就砰然降临到了半导体的舞台上。
soc催生异构整合思维sip带来实作成果
要谈异构整合之前，就先得知道同构（homogeneous）整合。言简意赅的一句，就是相同功能的相加。最最经典的例子，就是cpu的多核心设计，不管是大核加小核，或者四核和八核，都是同样的原则。
但在体积尺寸限制的前提下，同构整合的设计必定要往更小的制程发展，因此也有一说，同构整合和摩尔定律是互为因果。
只不过体积终究只是终端需求的其中一项，更困难的是把其他的功能也加在一起。因此系统单芯片（system on a chip，soc）的概念就诞生了，不仅要小体积，同时要具备其他的功能，最好把整个系统都做在一颗芯片里头。完整的体现就是如智能手机这类型的产品，轻轻薄薄的一台，却强过了过往的任何一台pc。
什么是异构整合，就是把分开制造的元件进行更高层级的组装，而这个集合将可以提供更强的功能性，同时也改善运作的品质。
有了soc的设计思维，整合异构的想法也就慢慢诞生了。但由于soc的设计和生产皆不易，尤其到了更先进的纳米制程之后，一颗soc的开发费用动辄达到数十亿元，一般中小型的公司根本难以负担，因此转用封装的方式来达成整合的效果，则是更经济和务实的做法，因此系统级封装（system in a package，sip）便逐渐吸引了更多的目光。
而随着制程与设计架构的持续发展，传统的2d平面设计逐渐不敷使用，立体式的制程架构开始被提出，于是芯片制造商便转往3d ic和3d封装的技术研发，而这种新型态的3d晶片制程技术更为异构整合带来了更多的可能性。
成立聚焦团队具体描绘异构整合发展蓝图
因此，国际半导体技术发展蓝图组织（international technology roadmap for semiconductors，itrs）在2014年成立了异构整合的聚焦团队，并在隔年于半导体产业（sia）的认可之下，与ieee的电子封装社群（ eps）签属了合作备忘录（mou），确保异构整合可以永续的发展。至此，异质整合正式成为半导体产业的发展方针。
在2015年的半导体2.0国际技术蓝图里，异构整合首次有了明确的说明，在其将近100页的内容里完整的描述了异构整合所涉及的种种面向。
什么是异质整合，itrs解释，就是把分开制造的元件进行更高层级的组装，而这个集合将可以提供更强的功能性，同时也改善运作的品质。而这里所称的元件，应该要包含个别的裸晶（die）、mems装置、被动元件、组成的封装，或者被整合至单一封装里的子系统。
而所谓的运行性能，也应该要采用最广义的思考，例如拥有者的系统成本。
itrs指出，传统的coms制程已经接近极限，而持续的产业成长和持续缩减的每单位功能成本，将需要新的装置型态、新的封装架构和新的材料来因应。尤其当摩尔定律可能走到终点的时候，透过在封装上创新的异质整合和三维架构技术所达到的功能多样化，必须适时接棒而起。
3d封装与有效率的供应链是关键
而采用封装制程的sip将会是最关键的技术，它是平衡性能多样化与成本的最佳亚博88体育的解决方案。因应这个新架构，包含印刷电路、更薄的晶圆、以及主动/被动的嵌入式装置都会因此而兴起，然后用在封装的生产设备和制程材料也会有快速的变化，以满足新的架构需求。
未来15年内，异构整合的布局会着重在组装（assembly）和封装（packaging）、测试、与导线互连（interconnection）技术。而sip架构将是异构整合技术的主要贡献。
卢超群指出，他所发明的新型记忆体能轻易的被整合至各式的嵌入式设计中，同时钰创也提供kgd（known good die）的规格，以便被运用在sip和其他的晶片整合技术中，进一步实现更高性能且多工的终端产品。
他表示，异质整合是未来20~30年半导体发展的重要方向，透过把一个系统用不同晶片整合在一起，产生可用于不同领域的应用，像是把感测或者运算的元件整合到生医领域中，产生能治疗癌症的装置，这就是异质整合其中一个实际的应用案例。
结语
日前，在2019的hot chips论坛上，英特尔也再次展示了首款使用foveros 3d封装技术的lakefield pc处理器。该处理器就是英特尔首次使用异构整合架构的处理平台，透过整合了cpu、gup与记忆体元件等，在一颗芯片内实现了市场罕见的功能与性能。
英特尔新芯片的问世，将会是一个序曲，接下来可见到越来越多的厂商发表类似架构的产品。而随着技术与市场的成熟，异质构整合的时代大戏，也就会慢慢登场了。