今年初台積電的封裝技術路線呈現兩種選擇,一是不斷加大CoWoS基板尺寸,即製造巨大晶片,另一個是系統級晶片(SoW)。台積電在歐洲開放創新平台(OIP)論壇上宣布,超大型基板CoWoS封裝技術將於2027年通過認證,推出9倍光罩尺寸(reticle sizes),可採用12個HBM4內存堆棧。
台積電每年推出新的製程技術,滿足客戶在功耗、性能和面積(PPA)的改善需求。最初CoWoS技術在2016年支持約1.5倍光罩尺寸的晶片封裝,如今發展到3.3個光罩尺寸,可放置8個HBM3堆棧。台積電承諾在2025-2026年推出5.5倍光罩尺寸的封裝,最多可容納12個HBM4堆棧,但與最新規劃的CoWoS技術相比則相形見絀。
2027年將推出9倍光罩尺寸(reticle sizes)的CoWoS技術,這將使小晶片和內存的空間達到7,722平方毫米,如果是2027年通過驗證,合理推斷將於2027-2028年用於超高端AI處理器。通過SoIC垂直堆棧其邏輯晶片,台積電預期客戶可將1.6納米等級的晶粒置於2納米等級的晶粒之上。
目前這些超大型CoWoS封裝技術仍存在很大挑戰,如5.5倍光罩尺寸的CoWoS封裝的基板尺寸需要超過100mmX100mm;9倍光罩尺寸封裝則需要超過120×120 mm的基板。
當基板尺寸越來越大,將影響系統的設計方式及數據中心的支持配備,特別是電源和冷卻系統,如液冷技術和浸入式方法,以有效管理高功率處理器。
(首圖來源:台積電)