به گزارش SemiAnalysis، گوگل تصمیم گرفته برای شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی نسل نهم خود با نام‌کد «هومو فیش» (Humufish)، از فناوری بسته‌بندی EMIB-T اینتل استفاده کند تا به جای CoWoS TSMC. این تصمیم استراتژیک، نقطه عطفی در صنعت نیمه‌افزار است که نشان می‌دهد چگونه غول‌های تکنولوژی در حال تنوع‌بخشی زنجیره تامین بسته‌بندی پیشرفته هستند تا از وابستگی به یک فروشنده واحد رها شوند.

از monkeys تا Humufish: سوابق گوگل با CoWoS

گوگل از سال‌ها پیش، مشتری وفی TSMC برای بسته‌بندی TPUها بوده است. путешествие از TPU نسل سوم تا نسل هشتم، هم‌زمان با تکامل CoWoS از نوع CoWoS-S (با واسط سیلیکونی تا ۳.۳ برابر رتیکل) به CoWoS-L (با واسط RDL و پل‌های LSI محلی، تا ۵.۵ برابر رتیקל) بود. TSMC قول داده تا پایان دهه، CoWoS-L را به بیش از ۱۴ برابر رتیکل مقیاس‌دهی کند.

مقایسه معماری CoWoS-S و CoWoS-L در بسته‌بندی پیشرفته TSMC

چرا EMIB-T؟ معماری بدون واسط اینتل

برخلاف CoWoS که بر پایه واسط‌های وسیع سیلیکونی یا RDL است، EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) از پل‌های سیلیکونی ریز تعبیه‌شده در زیرلایه آلی برای اتصالات با چگالی بالا بین تراشه‌ها استفاده می‌کند. بقیه مسیریابی‌ها از طریق زیرلایه ارگانیک ارزان‌قیمت انجام می‌شود.

نسخه پیشرفته‌تر، EMIB-T، با افزودن TSV (Through-Silicon Vias) به پل، جریان توان عمودی را امکان‌پذیر می‌کند و نیاز به مسیریابی توان از طریق زیرلایه آلی را حذف می‌کند. همچنین خازن‌های MIM (Metal-Insulator-Metal) و صفحه زمین اختصاصی در پل ادغام شده تا یکپارچگی توان (Power Integrity) بهبود یابد—عامل حیاتی برای شتاب‌دهنده‌های AI نسل بعدی که تحویل توان در آن‌ها به چالش مسیریابی سیگنال تبدیل شده است.

معماری EMIB-T اینتل با پل‌های سیلیکونی، TSV و خازن‌های MIM

مقایسه فنی: EMIB-T در برابر CoWoS-L

هر دو فناوری برای کاربردهای مشابه (AI/HPC) طراحی شده‌اند و شباهت‌های زیادی دارند. انتخاب بین آن‌ها بر اساس ترکیبی از عوامل فنی و تجاری است:

  • چگالی و عملکرد اتصالات: CoWoS-L با واسط RDL در سراسر بسته، چگالی مسیریابی بالاتری در مقیاس بسته فراهم می‌کند؛ EMIB-T پل‌ها را فقط در نقاط حیاتی قرار می‌دهد.
  • تحویل توان: EMIB-T با TSV و خازن‌های MIM در پل،優势 در یکپارچگی توان و کاهش نویز دارد.
  • مقیاس‌پذیری فراتر از رتیکل: هر دو محدودیت رتیکل واسط را دور می‌زنند، اما با فلسفه متفاوت: CoWoS-L با RDL گسترده، EMIB-T با پل‌های موضعی.
  • استحکام مکانیکی: زیرلایه آلی EMIB انعطاف‌پذیری حرارتی بهتری در بسته‌های بسیار بزرگ ارائه می‌دهد.
جدول مقایسه ویژگی‌های فنی EMIB-T و CoWoS-L

درایوهای تجاری: هزینه، ظرفیت و تنوع‌بخشی زنجیره تأمین

به جز مزایای فنی، Google، Amazon، Microsoft و Meta تمامگی به دنبال کاهش وابستگی به TSMC هستند. ظرفیت CoWoS در سال‌های اخیر به شدت محدود شده و قیمت‌ها را بالا برده. اینتل با سرمایه‌گذاری سنگین در بسته‌بندی پیشرفته (IFS) و باز کردن خط تولید برای مشتریان خارجی، جایگزینی قابل اعتماد و با قابلیت مقیاس‌دهی ارائه می‌دهد.

انتقال از یک پلتفرم بسته‌بندی به دیگری، ریسک‌های مهندسی قابل توجهی دارد (تایید مجدد سیگنال، توان، حرارت، قابلیت 製作). تصمیم گوگل نشان می‌دهد که مزایای استراتژیک بلندمدت (قیمت، تضمین عرضه، انعطاف‌پذیری طراحی) بر سختی‌های کوتاه‌مدت مهار غلبه کرده‌اند.

نمودار رشد تقاضای بسته‌بندی پیشرفته و سهم بازار TSMC در برابر اینتل

آینده رقابت در بسته‌بندی پیشرفته

با ورود EMIB-T به عرصه TPUهای گوگل، رقابت در بسته‌بندی ۲.۵D/۳D به فاز جدیدی وارد شده. TSMC با CoWoS-R (رتیکل بزرگ‌تر) و SoIC (تراشه روی تراشه ۳D) پاسخ می‌دهد، در حالی که اینتل Foveros و EMIB را به عنوان پورتفوی کامل پیش می‌کشد. برای hyperscalers، این رقابت یعنی قیمت بهتر، نوآوری سریع‌تر و امنیت تامین بالاتر.

«انتخاب گوگل برای TPU نسل نهم، رأی اعتماد به تکنولوژی EMIB-T اینتل است و سیگنال قوی برای کل صنعت: monopole بسته‌بندی پیشرفته شکسته شده است.» — تحلیلگران نیمه‌افزار

نتیجه‌گیری

تصمیم گوگل برای استفاده از EMIB-T اینتل در TPUهای نسل نهم (Humufish)، فراتر از یک تغییر فروشنده است. این یک تغییر پارادایم در استراتژی زنجیره تأمین نیمه‌افزار است که در آن غول‌های ابر، انعطاف‌پذیری طراحی، یکپارچگی توان و تنوع‌بخسی فروشنده را بر وفاداری به تک‌فروشنده histórica ترجیح می‌دهند. با ورود اینتل به عنوان رقیب جدی در بسته‌بندی پیشرفته، برنده نهایی اکوسیستم AI و HPC خواهد بود.