غول تایوانی تولید تراشه، TSMC، قصد دارد ظرفیت تولید فناوری پکیجینگ پیشرفته خود موسوم به SoIC (سیستم روی تراشه یکپارچه) را تا پایان سال ۲۰۲۵ به میزان قابل توجهی افزایش دهد. این اقدام در پاسخ به تقاضای مورد انتظار از سوی مشتریان کلیدی مانند انویدیا و اپل صورت می‌گیرد که گفته می‌شود در پردازندههای هوش مصنوعی نسل بعدی Rubin و تراشه M5 خود از این فناوری پیشرفته بهره خواهند برد.
با نزدیک شدن به پایان عصر قانون مور و افزایش پیچیدگی تراشه‌ها، فناوری‌های پکیجینگ پیشرفته که امکان استفاده از چندین تراشه را برای ساخت پردازندههای قدرتمندتر فراهم می‌کنند، نقشی حیاتی در ادامه مسیر پیشرفت صنعت نیمه‌هادی دارند. در راستا، بنابر گزارش منتشر شده توسط Ctee، شرکت TSMC به عنوان بزرگترین تولیدکننده تراشه در جهان، توسعه نسل آینده فناوری‌های بسته‌بندی تراشه را در اولویت قرار داده است.
SoIC: جایگزین احتمالی CoWoS
درحالی‌که فناوری CoWoS (تراشه روی ویفر روی زیرلایه) TSMC در سال‌های اخیر به لطف رونق هوش مصنوعی و تقاضای بالای انویدیا، در مرکز توجه بوده، گزارش‌ها حاکی از آن است که TSMC با سرعت در حال آماده‌سازی زیرساخت‌ها و تأسیسات جدید در تایوان برای تمرکز بیشتر بر فناوری جدیدتر و پیشرفته‌تر SoIC است. پیش‌بینی می‌شود SoIC با توجه به مزایای خود، به زودی از نظر اهمیت و توجه بازار، جایگزین CoWoS شود، زیرا انتظار می‌رود غول‌های فناوری مانند انویدیا، اپل و حتی AMD در نسل‌های بعدی محصولات خود به سمت این فناوری حرکت کنند.
SoIC چیست و چه مزایایی دارد؟
SoIC یک تکنیک پیشرفته چینش سه‌بعدی تراشه (3D Chip Stacking) است که امکان ادغام و اتصال عمودی چندین چیپلت (تراشه‌های کوچک‌تر با کارکردهای مختلف) را در یک پکیج واحد فراهم می‌کند. برخلاف روش‌های سنتی که تراشه‌ها کنار هم قرار می‌گیرند، در SoIC تراشه‌هایی مانند CPU، حافظه، و واحدهای ورودی/خروجی می‌توانند مستقیماً روی هم سوار شوند. این امر منجر به مزایای قابل توجهی می‌شود:
- افزایش پهنای باند و کاهش تأخیر: ارتباطات کوتاه‌تر بین چیپلت‌ها.
- کاهش مصرف انرژی: مسیرهای کوتاه‌تر سیگنال.
- افزایش چگالی و کوچک‌تر شدن ابعاد کلی: امکان ساخت دستگاه‌های قدرتمندتر در فضای کمتر.
- انعطاف‌پذیری بیشتر در طراحی: امکان ترکیب چیپلت‌های ساخته شده با فناوری‌های مختلف.
نمونه‌ای از کاربرد عملی این رویکرد را پیش‌تر در پردازندههای 3D V-Cache شرکت AMD دیده‌ایم که حافظه کش اضافی به صورت عمودی روی پردازنده اصلی قرار گرفته است.
انویدیا Rubin: جهش بعدی هوش مصنوعی با SoIC و HBM4
انویدیا قصد دارد با معماری هوش مصنوعی نسل بعدی خود، Rubin، که جانشین Blackwell خواهد بود، اولین استفاده گسترده خود از فناوری SoIC را رقم بزند. این معماری نه تنها از نظر طراحی یک جهش بزرگ محسوب می‌شود، بلکه از اجزای پیشرو مانند حافظه‌های HBM4 نیز بهره خواهد برد که اتصال آن‌ها به پردازنده با استفاده از SoIC کارآمدتر خواهد بود. مشخصات فاش شده از پلتفرم‌های مبتنی بر Rubin نشان‌دهنده قدرت عظیم آن‌هاست:
- Vera Rubin NVL144: دو تراشه Rubin GPU در ابعاد Reticle، توان محاسباتی تا ۵۰ پتافلاپس (FP4) و ۲۸۸ گیگابایت حافظه HBM4.
- NVL576: چهار تراشه Rubin Ultra GPU توان محاسباتی تا ۱۰۰ پتافلاپس (FP4) و ۱ ترابایت حافظه HBM4e
اپل M5: قدرت SoIC در قلب مک‌بوک‌ها و سرورهای هوش مصنوعی اپل
اپل، دیگر مشتری بزرگ TSMC، نیز بیکار ننشسته و طبق گزارش‌ها، قصد دارد در تراشه نسل بعدی M5 خود از پکیجینگ SoIC استفاده کند. این تراشه که در آیپدها و مک‌بوک‌های آینده به کار گرفته خواهد شد، ممکن است نقشی کلیدی در سرورهای هوش مصنوعی داخلی اپل نیز ایفا کند.
در همین رابطه بخوانید:
– زمان عرضه تراشه های 1 نانومتری TSMC برای تجمیع 200 میلیارد ترانزیستور مشخص شد!
– غول های پلتفرم Rubin انویدیا معرفی شدند؛ اعداد و ارقام توان پردازشی نسل آینده که فکرش را هم نمی‌کنید
– اولین اطلاعات از تراشه M5؛ غول‌های پردازشی هوش مصنوعی اپل در حد و اندازه پردازنده سرور!
انتظار می‌رود TSMC ظرفیت تولید پکیجینگ SoIC خود را تا پایان سال ۲۰۲۵ به حدود ۲۰,۰۰۰ ویفر در ماه برساند. با این حال، تا زمان عرضه انبوه معماری Rubin انویدیا (احتمالاً اواخر ۲۰۲۵ یا اوایل ۲۰۲۶)، تمرکز اصلی TSMC همچنان بر روی فناوری CoWoS باقی خواهد ماند تا پاسخگوی تقاضای فعلی بازار هوش مصنوعی باشد.
source