在高端計(jì)算芯片領(lǐng)域,規(guī)模的不斷擴(kuò)大已成為一種趨勢(shì),而臺(tái)積電正積極應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),全力推進(jìn)其CoWoS封裝技術(shù)的發(fā)展。據(jù)最新消息,該公司正致力于打造一種前所未有的巨型芯片,其面積將接近8000平方毫米,功耗可達(dá)1000W,性能更是標(biāo)準(zhǔn)處理器的40倍之多。
目前,臺(tái)積電的CoWoS封裝技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)中介層面積達(dá)到2831平方毫米,這一尺寸已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其EUV極紫外光刻光罩的極限尺寸830平方毫米,達(dá)到了大約3.3倍的水平。這種封裝技術(shù)被廣泛應(yīng)用于NVIDIA B200、AMD MI300X等芯片中,通過(guò)整合大型計(jì)算模塊和多個(gè)HBM內(nèi)存芯片,實(shí)現(xiàn)了出色的性能表現(xiàn)。
然而,臺(tái)積電并未止步于此。據(jù)透露,該公司計(jì)劃在明年或稍晚些時(shí)候推出下一代CoWoS-L封裝技術(shù),中介層面積將進(jìn)一步擴(kuò)大至4719平方毫米,達(dá)到光罩極限尺寸的約5.5倍。該技術(shù)還需要使用10000平方毫米的大型基板,以支持更多組件的整合。據(jù)稱,下一代CoWoS-L封裝技術(shù)將能夠整合最多12顆HBM內(nèi)存,包括即將推出的HBM4。
不僅如此,臺(tái)積電還有更大的野心。他們計(jì)劃將中介層面積進(jìn)一步擴(kuò)大至7885平方毫米,這一尺寸已經(jīng)是光照極限尺寸的約9.5倍。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),他們將需要使用18000平方毫米的基板,并封裝最多4顆計(jì)算芯片、12顆HBM內(nèi)存以及其他IP。這一尺寸甚至已經(jīng)超過(guò)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的CD光盤(pán)盒的大小。
隨著芯片尺寸的增大,功耗和散熱問(wèn)題也日益凸顯。臺(tái)積電預(yù)計(jì),這些巨型芯片的功耗將達(dá)到1000W級(jí)別。為了解決這一問(wèn)題,臺(tái)積電計(jì)劃在CoWoS-L封裝內(nèi)的RDL中介層上直接集成一整顆電源管理IC。這顆IC將使用臺(tái)積電的N16工藝和TSV硅通孔技術(shù)制造,旨在縮短供電距離、減少有源IC數(shù)量、降低寄生電阻并改進(jìn)系統(tǒng)級(jí)供電效率。
在散熱方面,臺(tái)積電也在積極尋求解決方案。直觸式液冷和浸沒(méi)式液冷等技術(shù)都被認(rèn)為是可行的選項(xiàng)。隨著OAM 2.0模塊形態(tài)的發(fā)展,100×100毫米的基板已經(jīng)接近其極限尺寸。因此,臺(tái)積電也在呼吁行業(yè)同步制定新的OAM形態(tài)標(biāo)準(zhǔn),以適應(yīng)更大尺寸的芯片封裝需求。