TSMC chce tvořit superpočítačové AI čipy na celých waferech

Loni jsme si mohli přečíst o tom, jak právě společnost TSMC vyrobila "světově největší počítačový čip" pro Cerebras Systems a právě na tom chce TSMC nyní založit své budoucí produkty pro umělou inteligenci a superpočítače. Jedná se konkrétně o technologii InFO_SoW (Integrated Fan-Out Silicon on Wafer), s jejíž pomocí hodlá oslovit mnohem širší okruh potenciálních zákazníků než právě Cerebras. TSMC už prohlásila, že k tomu chce použít svou 16nm technologii, která je ostatně na první pohled vcelku logickou volbou coby proces, jenž už byl značně vyladěn s ohledem na výtěžnost. Tvorba čipů rozkládajících se na (téměř) celém waferu totiž logicky vyžaduje, aby byla chybovost co možná nejnižší, ovšem v případě snahy firmy TSMC to přeci jen není tak, že se využije celý wafer s čipy ve víceméně původní podobě. Bude to celé, jak jinak, o pouzdření. 

 

 

TSMC zde chce kombinovat dvě hlavní technologie, a to jednak InFO (Integrated Fan-Out), která se týká pouzdření čipů a firma ji nabízí už řadu let. 

 

Obvykle se čipy tvoří tak, že se rozřeže wafer a čipy se umístí na větší substrátovou destičku, takže výsledek je větší než původní čip. To ale některým zákazníkům nemusí vyhovovat a ti si pak mohou vybrat techniku WLP (Wafer-Level Processing) pro pouzdření čipů na ještě nerozřezaném waferu. Výsledek je menší, ale s omezeným počtem elektrických spojů, které mohou k čipu vést.

 

 

A pak je tu právě InFO, které můžeme označit za střední cestu z hlediska výsledné velikosti zapouzdřeného čipu a počtu elektrických spojů. Využívá se zde další wafer, na nějž se umístí nařezané čipy a ten pak zajistí potřebnou konektivitu, čili jde v podstatě o interposer.

 

Co se týče druhé části zkratky, pak SoW (Silicon on Wafer) jednoduše znamená to, že se InFO využije na celém waferu, z nějž se stane výsledný čip. 

 

Jak je také vidět z průřezu čipem na přiloženém obrázku nahoře, v případě běžných multičipových disků se začíná s PCB odspoda, následuje substrátová destička, samotné výkonné čipy a pak jejich chlazení. V případě InFO SoW je to opačně, dole je chlazení, pak čipy, pak RDL (Re-Distribution Layer) a napájení a konektivita až nahoře. 

 

 

Takové pouzdření má vykazovat vysokou propustnost a umožnit kvalitní napájení, přičemž pro celý 300mm waferový čip platí, že bude možné dosáhnout až 7000W TDP, čili 1,2 W na milimetr čtverečný s maximální teplotou 90 °C. 

 

Uvidíme, co z toho nakonec bude, ostatně TSMC se prezentuje čistě jako zakázkový výrobce čipů a ne jako firma, která by je sama vyvíjela. Čili jjeí technologie InFO SoW bude pochopitelně určena pro další firmy, které by na ní chtěly založit své produkty, a to snad v horizontu dvou let. To pak spadá i do období, v němž už má začít fungovat nová továrna TSMC v Hsinchu, do níž firma investuje přes 10 miliard dolarů a jejím zaměřením pak budou pokročilé technologie pouzdření.