A TSMC aprendeu a criar processadores monstruosos do tamanho de wafers de dois andares

A TSMC apresentou uma nova geração da plataforma System-On-Wafer (CoW-SoW), que utiliza tecnologia de layout 3D. A base do CoW-SoW é a plataforma InFO_SoW, lançada pela empresa em 2020, que permite a criação de processadores lógicos na escala de um wafer de silício inteiro de 300 mm. Até à data, apenas a Tesla adaptou esta tecnologia. É usado em seu supercomputador Dojo.

Fonte da imagem: TSMC

Na nova plataforma CoW-SoW, a TSMC vai combinar dois métodos de empacotamento – InFO_SoW e System on Integrated Chips (SoIC). Usando a tecnologia Chip-on-Wafer (CoW), o método permitirá que a memória e/ou lógica sejam colocadas diretamente no topo do sistema-on-wafer. Espera-se que a nova tecnologia CoW-SoW esteja pronta para produção em massa até 2027.

«No futuro, a integração em escala wafer permitirá que nossos clientes integrem ainda mais componentes lógicos e memória. A tecnologia SoW não é mais uma ficção. Isso é algo em que já estamos trabalhando com nossos clientes para a perspectiva futura de utilizá-lo em seus produtos existentes. Acreditamos que a tecnologia avançada de integração em nível de wafer fornecerá aos nossos clientes a capacidade de continuar a expandir o poder computacional de seus sistemas de IA ou supercomputadores”, disse Kevin Zhang, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da TSMC.

A TSMC está agora considerando a possibilidade de combinar processadores lógicos com memória HBM4 de alto desempenho na plataforma CoW-SoW. Este último terá uma interface de 2.048 bits e estará localizado diretamente no topo dos chips lógicos. Ao mesmo tempo, a capacidade de colocar lógica adicional em um wafer otimizaria os custos de produção.

Processadores em escala wafer (como WSE da Cerebras) e processadores InFO_SoW fornecem benefícios significativos de desempenho e eficiência por meio de alto rendimento, baixa latência entre núcleos, baixa impedância de energia e alta eficiência energética. Como “bônus” adicional, esses processadores oferecem a capacidade de acomodar um grande número de núcleos de computação.

No entanto, a mesma tecnologia InFO_SoW também apresenta algumas limitações. Por exemplo, a eficiência dos processadores em escala wafer pode ser limitada pela eficiência da memória integrada. A plataforma CoW-SoW supera essa limitação porque planeja usar memória HBM4 de alto desempenho. Além disso, os wafers InFO_SoW são processados ​​usando apenas uma tecnologia de processo e não suporta layout 3D. Este problema pode ser resolvido pela nova plataforma CoW-SoW.