I-Cube完全ガイド – Samsungの2.5Dパッケージング戦略

1. I-Cubeとは？

I-Cube（Interposer-Cube）は、Samsung Electronicsが開発した2.5D先端パッケージング技術のブランド名です。
GPU、AIプロセッサ、ネットワーク向けチップなどのロジックダイと高帯域メモリ（HBM）をシリコンインターポーザー上で統合します。

基本構造はTSMCのCoWoSと似ていますが、Samsung独自の工程最適化により、大面積対応・高集積化・コスト効率を強みとしています。

2. I-Cubeの構造と仕組み

構成要素

1. ロジックチップ（CPU/GPU/AI ASICなど）

2. HBMスタック（High Bandwidth Memory）

3. シリコンインターポーザー

4. 有機基板（Substrate）

動作原理

• ロジックチップとHBMをシリコンインターポーザーで接続

• インターポーザー内部の超微細配線により、広帯域・低遅延通信を実現

• HBMを最大8スタック以上搭載可能

3. I-Cubeの種類

3-1. I-Cube2

• 初期世代

• 1つのロジックチップ＋複数のHBMを配置

3-2. I-Cube4

• ロジックチップを複数搭載可能

• HPC・AIトレーニング向けに最適化

3-3. I-CubeS

• スタッキング技術との組み合わせ

• 将来的には3D構造の「X-Cube」と連携する構想

4. I-Cubeのメリット

1. 高帯域幅通信

   • HBMとの接続帯域は1TB/sクラス

2. 高集積化

   • 複数の大型ダイを1パッケージに統合

3. 拡張性

   • ロジック＋HBMの構成を柔軟に変更可能

4. 製造の内製化

   • Samsungはメモリとロジックの両方を自社製造可能（垂直統合型）

5. 課題

• 大型インターポーザーの製造コストが高い

• 発熱対策が必要（特にHBM搭載時）

• 歩留まりが低下しやすい（大面積チップ配置のため）

6. 主な採用事例（2025年時点）

• Samsung製HPC向けAIプロセッサ

• 一部ネットワーク機器メーカーのASIC＋HBM構成

• HBM3搭載GPUやアクセラレータ

7. CoWoS（TSMC）との比較

8. 市場動向と将来性

• AIトレーニング需要の急増により、I-Cube搭載製品の出荷は増加

• SamsungはI-Cubeの大型化と高帯域化を進め、HBM4（2026年以降）対応を計画

• X-Cube（3D積層）とのハイブリッド構造でさらなる性能向上を狙う

9. まとめ

I-Cubeは、Samsungがメモリとロジックの両方を製造できる強みを活かし、AI・HPC市場におけるパッケージング競争の中核を担っています。
TSMCのCoWoSに比べ後発ではあるものの、垂直統合によるコスト効率と製品供給力で差別化が可能です。
今後は、I-Cubeと3D技術X-Cubeを組み合わせた新世代パッケージが、次世代AIチップの性能を引き上げる鍵となるでしょう。