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台積電計畫透過CoW-SoW高階封裝技術開發大型AI和資料中心晶片

台積電計畫透過CoW-SoW高階封裝技術開發大型AI和資料中心晶片

2024-09-05 Comments 0 Comment

隨著人工智慧產業需求的快速發展,供應鏈對創新的需求比以往任何時候都更加迫切,這也是台積電等公司追求將新技術融入現有產品的原因。 Ctee現在報導稱,這家台灣巨頭計劃開發一種新的”CoW-SoW “高級封裝技術,據說這種技術可以將內存和邏輯晶片堆疊在一個接口上,從而提供更快的性能,並提高板載晶片間橋接的精度。

NVIDIA-Blackwell-GPU-Main-2-1456x785.jpg

CoWoS-L封裝技術使用LSI(本地矽互連)橋接RDL(矽中介層)連接晶粒,傳輸速度可達10/TBs左右;不過封裝步驟由於橋接放置精度要求極高,稍有缺陷都可能導致價值4萬美元的晶片報廢,進而影響良率及獲利。

相關人士透露,由於GPU晶粒、LSI橋接、RDL中介層和主基板之間的熱膨脹係數(CTE)相異,導致晶片翹曲、系統故障。為提升良率,輝達重新設計GPU晶片頂部金屬層與凸點。不只是AI晶片RTO(重新流片)修改設計,根據供應鏈透露,準備發布之50系列的顯示卡也需要RTO,上市時間較原本遞延。

晶片設計問題將不只是英偉達所獨有。供應鏈透露,這類問題只會越來越多,不過為了消除瑕疵或為提高良率而變更晶片設計於業界相當常見。 AMD CEO蘇姿豐曾透露,隨著晶片尺寸不斷擴大,製造複雜度將不可避免地增加。次世代晶片需要在效能和功耗方面取得突破,才能滿足AI資料中心對算力的巨大需求。

tsmc-sow-cowos-evolution.png

以開發全球最大AI晶片的Cerebras指出,多晶片組合技術難度將呈現指數級成長,強調“一整片晶圓就是一個處理器”,Cerebras的Wafer-Scale Engine(WSE)系列即採用AI領域知名的「晶圓級處理器」。依照台積電一直在發展晶圓級系統整合技術InFO-SoW(System-on-Wafer),Dojo超級電腦訓練區塊(Training Tile)就是基於台積電InFO-SoW並已量產的首款解決方案。

應對大晶片趨勢、及AI負載需要更多HBM,台積電計畫結合InFO-SoW和SoIC為CoW-SoW,將記憶體或邏輯晶片堆疊於晶圓上,並預計在2027年量產。可預見的未來,將會看到更多整片晶圓上迭迭樂的巨無霸AI晶片出現。

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