首页
关于kaiyun,开云官方网站
产品中心
新闻中心
联系kaiyun,开云官方网站
电话咨询
电话咨询:0755-27903380
返回顶部

kaiyun,开云官方网站 - CoWoS是什么?CoWoS有几种变体?

2023-12-07  浏览 428 次

kaiyun,开云官方网站 - CoWoS是什么?CoWoS有几种变体?

真实的瓶颈-CoWoS 《下一个风口?》

虽然Nvidia试图年夜幅增添产量,最高真个Nvidia GPU H100将一向售罄到来岁第一季度。

真实的瓶颈是CoWoS容量。CoWoS是台积电的一种“2.5D”封装手艺,此中多个有源硅芯片(凡是的设置装备摆设是逻辑和HBM仓库)集成在无源硅中介层上。中介层充任顶部有源芯片的通讯层。然后将内插器和有源硅毗连到包括要放置在系统PCB上的I/O的封装基板。

HBM和CoWoS是相辅相成的。HBM的高焊盘数和短迹线长度要求需要2.5D进步前辈封装手艺,如CoWoS,以实现这类稠密的短毗连,这在PCB乃至封装基板上是没法实现的。CoWoS是支流封装手艺,以公道的本钱供给最高的互连密度和最年夜的封装尺寸。因为今朝几近所有的HBM系统都封装在Co Wos上,所有进步前辈的人工智能加快器都利用HBM,是以几近所有领先的数据中间GPU都是台积电封装在Co Wos上的。

固然3D封装手艺,如台积电的SoIC能够间接在逻辑上堆叠芯片,但因为热量和本钱,它对HBM没成心义。SoIC在互连密度方面处在分歧的数目级,更合适用芯片堆叠来扩大片内缓存,这一点能够从AMD的3D V-Cache处理方案中看出。AMD的Xilinx也是多年前将多个FPGA芯片组合在一路的第一批CoWoS用户。

固然还一些其他利用法式利用CoWoS,例如收集(此中一些用在收集GPU集群,如Broadcom的Jericho3-AI)、超等计较和FPGA,但绝年夜大都CoWoS需求来自人工智能。与半导体供给链的其他部门分歧,其他首要终端市场的疲软意味着有足够的闲置空间来接收GPU需求的庞大增加,CoWoS和HBM已是年夜大都面向人工智能的手艺,是以所有闲置空间已在第一季度被接收。跟着GPU需求的爆炸式增加,供给链中的这些部门没法跟上并成为GPU供给的瓶颈。

台积电首席履行官魏哲家暗示:“就在比来这两天,我接到一个客户的德律风,要求年夜幅增添后端容量,特殊是在CoWoS中。我们仍在评估这一点。”

台积电一向在为更多的封装需求做好预备,但可能没想到这一波生成式人工智能需求来得如斯之快。6月,台积电公布在竹南开设进步前辈后端晶圆厂6。该晶圆厂占地14.3公顷足以容纳每一年100万片晶圆的3DFabric产能。这不但包罗CoWoS,还包罗SoIC和InFO手艺。

风趣的是,该工场比台积电其他封装工场的总和还要年夜。固然这只是干净室空间,远未配备齐备的东西来现实供给如斯年夜的容量,但很较着,台积电正在做好预备,估计对其进步前辈封装处理方案的需求会增添。

确切有点帮忙的是,在Wafer级此外扇出封装能力(首要用在智妙手机SoC)方面具有不足,此中一些能够在CoWoS进程中从头利用。特殊是有一些堆叠的进程,如堆积,电镀,反磨,成型,放置,和RDL构成。我们将经由过程CoWoS流程和所有的公司谁看到了积极的需求,由于它在一个后续部门。装备供给链中具有着成心义的改变。

还来自英特尔三星和OSAT的其他2.5D封装手艺(如ASE的FOEB),CoWoS是独一在年夜容量中利用的手艺,由于TSMC是人工智能加快器的最首要的晶圆厂。乃至英特尔哈巴纳的加快器都是由台积电制造和封装的。

CoWoS变体

CoWoS有几种变体,但原始CoWoS-S依然是多量量出产中的独一设置装备摆设。这是如上所述的典范设置装备摆设:逻辑芯片+HBM芯片经由过程带有TSV的硅基中介层毗连。然后将中介层放置在无机封装基板上。

硅中介层的一项撑持手艺是一种称为“掩模版缝合”的手艺。因为光刻东西狭缝/扫描最年夜尺寸,芯片的最年夜尺寸凡是为26mmx33mm。跟着GPU芯片自己接近这一极限,而且还需要在其四周安装HBM,中介层需要很年夜,而且将远远超越这一标线极限。台积电处理了这与网线拼接,这使他们的模式插入式屡次的刻线限制(今朝最高3.5倍与AMD MI 300)。

CoWOS-R利用在具有再散布层(RDL)的无机衬底上,而不是硅中心层。这是一个本钱较低的变体,牺牲的I/O密度,因为利用无机RDL,而不是基在硅的插入物。正如我们已具体引见的,AMD的MI300最后是在CoWoS-R上设想的,但我们认为,因为翘曲和热不变性问题,AMD不能不利用CoWoS-S。

CoWoS-L估计将在本年晚些时辰推出,它采取RDL内插器,但包括有源和/或无源硅桥,用在嵌入内插器中的管芯到管芯互连。这是台积电的相当在英特尔的EMIB封装手艺。这将答应更年夜的封装尺寸,由于硅插入物愈来愈难以扩大。MI300 Co WO S-S多是一个单一的硅插入器的限制四周。

这将是更经济的更年夜的设想去与CoWoS-L台积电正在研究一个CoWoS-L的超等载波内插器在6倍分划板的巨细。对CoWOS-S,他们没有提到 4x reticle 以外的任何内容。这是由于硅插入物的懦弱性。这类硅中心层只要100微米厚,在工艺流程中,跟着中心层尺寸的增年夜,具有分层或开裂的风险。

据 DigiTimes 报导,台积电正在加速与后端装备供给商的合作,由于它最先了晶圆基板上芯片(CoWoS)封装产能的扩大打算。英伟达在人工智能和高机能计较范畴占有主导地位的计较GPU欠缺,首要归因在台积电无限的CoWoS封装出产能力。

有报导称,台积电打算到 2023 年末将其今朝的 CoWoS 产能从每个月 8,000 片晶圆增添到每个月 11,000 片晶圆,然后到 2024 年末增添到每个月 14,500 至 16,600 片晶圆摆布。此前有传言称英伟达将提高 CoWoS 产能到 2024 年末,每个月出产 20,000 片晶圆。请记住,这些消息来自非官方来历,可能禁绝确。

Nvidia、亚马逊博通、思科和赛灵思等首要科技巨子都增添了对台积电进步前辈 CoWoS 封装的需求,并耗损了他们能取得的每片晶圆。据 DigiTimes 报导,台积电是以被迫从头订购需要的装备和材料。人工智能办事器的产量光鲜明显增添,刺激了对这些进步前辈封装办事本已强烈的需求。

Nvidia 已预订了台积电来岁可用 CoWoS 产能的 40%。但是,陈述称,因为严峻欠缺,Nvidia 已最先摸索与其二级供给商的选择,向 Amkor Technology 和联华电子 (UMC) 下定单,虽然这些定单相对较小。

台积电还最先实行计谋变化,例如将其部门 InFO 产能从中国台湾北部龙潭工场从头分派到中国台湾南部科学园区 (STSP)。它还在快速推动龙潭基地的扩建。另外,台积电正在增添其内部 CoWoS 产量,同时将部门 OS 制造外包给其他封装和测试 (OSAT) 公司。例如,Siliconware Precision Industries (SPIL) 就是这一外包打算的受益者之一。

台积电前段时候开设了进步前辈后端 Fab 6 工场。它将扩年夜其前端 3D 堆叠 SoIC(CoW、WoW)手艺和后端 3D 封装方式(InFO、CoWoS)的进步前辈封装产能。今朝,该晶圆厂已为 SoIC 做好预备。进步前辈后端 Fab 6 每一年可处置约 100 万片 300 毫米晶圆,每一年进行跨越 1000 万小时的测试,其干净室空间年夜在台积电所有其他进步前辈封装举措措施的干净室空间总和。

Advanced Backend Fab 6 最使人印象深入的功能之一是普遍的五合一智能主动化物料搬运系统。该系统节制出产流程并当即检测缺点,从而提高良率。这对 AMD MI300 等复杂的多小芯片组件相当主要,由于封装缺点会当即致使所有小芯片没法利用,从而致使严重丧失。该工场的数据处置能力比平均速度快 500 倍,能够保护周全的出产记实并跟踪其处置的每一个芯片。

Nvidia 将 CoWoS 用在其很是成功的 A100、A30、A800、H100 和 H800 计较 GPU。AMD 的 Instinct MI100、Instinct MI200/MI200/MI250X 和行将推出的 Instinct MI300 也利用 CoWoS。

审核编纂:刘清


新闻来源:kaiyun,开云官方网站

上一篇:kaiyun,开云官方网站 - 三星4纳米良率改善 分食台积电特斯拉订单 下一篇:kaiyun,开云官方网站 - 金刚石大尺寸晶圆屡创纪录加速我国半导体行业“弯道超车”
kaiyun,开云官方网站科技有限公司
联系人:练先生
手机:159-8662-0262
座机:0755-27903380
邮箱: jh@fengg666.com
公司地址:安区松岗街道红星社区宏海大厦8栋
kaiyun·开云「中国」官方网站

关注kaiyun,开云官方网站

© Copyright 2024. All Rights Reserved. Designed by kaiyun·开云「中国」官方网站 丨 备案号:粤ICP备19093633号 丨 网站地图