Начиная с технологии упаковки чипов, которую TSMC назвала CoWoS, это, по сути, улучшенная версия типичных конструкций чиплетов, в которых несколько кристаллов меньшего размера объединены в один корпус. Но TSMC выводит это на невероятный новый уровень масштаба и сложности.
Текущая версия CoWoS поддерживает промежуточные элементы (кремниевый базовый слой) размером до 3,3 раза больше стандартной фотомаски, используемой в литографии. Но к 2026 году CoWoS_L TSMC увеличит размер маски примерно в 5,5 раза, оставив место для более крупных логических чипсетов и до 12 стеков памяти HBM. И всего через год, в 2027 году, CoWoS увеличится до ошеломляющего размера сетки 8x и более.
Речь идёт об интегрированных упаковках площадью 6864 мм2, что значительно больше, чем у кредитной карты. Эти гиганты CoWoS могут включать в себя четыре сложенных логических чиплета, дюжину стеков памяти HBM4 и дополнительные кристаллы ввода-вывода.
Чтобы представить масштабы, компания Broadcom недавно продемонстрировала собственный процессор искусственного интеллекта с двумя логическими кристаллами и 12 стеками памяти. И этот чип выглядел больше, чем последние мощные ускорители NVIDIA, но он все еще ничтожен по сравнению с тем, что TSMC готовит к 2027 году. Фактически, компания ожидает, что в ее решениях будут использоваться колоссальные подложки размером до 120x120 мм.
В контексте производства микросхем более крупная подложка позволяет интегрировать в нее больше компонентов, что потенциально позволяет создавать более мощные и сложные электронные устройства. Но чудовищный масштаб также означает, что они будут потреблять киловатты энергии и, вероятно, потребуют экзотических решений для жидкостного охлаждения. Однако, в этом нет ничего чрезмерного, учитывая, насколько энергоемким оказывается генеративный ИИ.
TSMC также раскрыла свою стратегию «3D Optical Engine», направленную на интеграцию молниеносных оптических межсоединений в проекты своих клиентов. Поскольку требования к полосе пропускания растут, медные трассы просто не подходят для рабочих нагрузок передовых центров обработки данных и высокопроизводительных вычислений. Оптические каналы связи, использующие встроенную кремниевую фотонику, обеспечивают значительно более высокую пропускную способность и меньшую мощность.
Coupe (Compact Universal Photonic Engine) от TSMC объединяет в себе электронику и фотонику с использованием усовершенствованного 3D-компонования. Gen 1 подключается к стандартным оптическим портам со скоростью 1,6 Тбит/с — вдвое больше, чем предлагает сегодня топовый Ethernet. Gen 2 увеличивает эту скорость до 6,4 Тбит/с за счет интеграции Coupe в пакеты CoWoS TSMC вместе с процессором. А кульминацией плана развития является проект CoWoS «Coupe Interposer», обеспечивающий поразительную пропускную способность оптического канала в 12,8 Тбит/с.
