لتضمين المزيد من HBM في الشريحة، تسرّع Nvidia تطوير تقنية الركيزة الزجاجية

تتعاون Nvidia حالياً مع شركات سلسلة التوريد في دفع تطبيق تقنية الركائز الزجاجية، لمواجهة القيود الفيزيائية المتزايدة في تغليف شرائح الذكاء الاصطناعي على صعيد الحجم والتبريد والتوصيل البيني. إذا تحققت طفرة تقنية، فمن المتوقع أن تدعم الركائز الزجاجية تكامل HBM على نطاق أوسع، مما سيعزز من كثافة التغليف وقدرة نقل البيانات للجيل القادم من GPU.

وفقاً للتقارير، كشفت شركة SCHMID الألمانية لتصنيع المعدات في عرض أدائها المالي للنصف الأول من هذا العام عن تعاونها مع الشركات الأساسية في سلسلة توريد Intel وNvidia وAMD، لدفع تطوير معدات الركائز الزجاجية. وأوضح Roland Rettenmayer، رئيس الاستراتيجية في SCHMID، أن عملية تحويل الزجاج عبر الثقوب (TGV) ما تزال تواجه عقبات تقنية، كما لم يكتمل بعد اعتماد العملاء النهائيين.

كان Jensen Huang، الرئيس التنفيذي لـ Nvidia، قد أجرى بالفعل العديد من الاتصالات حول هذا المسار التقني. فعند لقائه مع رئيس مجموعة SK Chey Tae-won، ناقش التعاون في أشباه الموصلات من الجيل القادم، بما في ذلك الركائز الزجاجية، كما دفع بقوة TSMC للإسراع في تطوير التقنيات ذات الصلة. ويُظهر هذا أن Nvidia تقوم حالياً بتقييم جدوى دمج الركائز الزجاجية في الجيل القادم من GPU.

الركائز الزجاجية تستهدف عنق الزجاجة في تغليف شرائح الذكاء الاصطناعي وقد تعزز من تكامل HBM

مع الارتفاع المستمر في أداء شرائح الذكاء الاصطناعي واستهلاكها للطاقة، أصبحت محدوديات الركائز البلاستيكية التقليدية في مقاومة الحرارة والسيطرة على الاعوجاج أكثر وضوحاً. يتميز الركيزة الزجاجية بمستوى أعلى من التسطيح والمتانة، ومعامل تمدد حراري منخفض، وتشوه أقل في البيئات ذات الحرارة العالية، إلى جانب خصائص عزل كهربائية جيدة وفقدان إشارات منخفض، ولهذا يُنظر إليها كخيار محتمل لتغليف الشرائح عالية الأداء من الجيل القادم.

من أكبر مزايا الركائز الزجاجية قدرتها على توسيع حجم التغليف. الشرائح الحالية للذكاء الاصطناعي تعتمد عادةً على طبقة وساطة سليكونية لدمج GPU وHBM جنباً إلى جنب، لكن هذه الطبقة السليكونية تواجه قيوداً في التوسعة وتكلفة التصنيع. من المتوقع أن تتمكن الركائز الزجاجية من أن تحل محل هذه الطبقة جزئياً أو كلياً، بحيث تستوعب المزيد من الشرائح وHBM في تغليف واحد، مما يزيد من كثافة التغليف ويقصر مسافة نقل البيانات.

بالنسبة لشرائح الذكاء الاصطناعي، هذا يعني قدرة أكبر على دمج HBM وزيادة سعة نقل البيانات. يرفع HBM، عبر تكديس عدة طبقات من DRAM عمودياً، من عرض النطاق الترددي، وهو مكون تخزين رئيسي لمسرعات الذكاء الاصطناعي الحالية. ومع استمرار توسع حجم النماذج وزيادة الطلب على القدرة الحاسوبية، يصبح عدد وحدات HBM التي يمكن تضمينها في التغليف عاملاً حاسماً يحد من أداء شرائح الذكاء الاصطناعي.

لا تزال عملية TGV المعدني عاملاً حاسماً في الإنتاج الكمي، والتجارية لم تكتمل بعد

مع ذلك، لا تزال الركائز الزجاجية بحاجة لتجاوز حلقات تقنية واعتمادية كي تصل إلى التطبيق التجاري واسع النطاق. أكدت شركة SCHMID بوضوح أن عملية المعدنة عبر ثقوب الزجاج (TGV) لا تزال من العقبات التقنية الرئيسية حالياً. فبما أن الزجاج في حد ذاته غير موصل، فإن كيفية تكوين ثقوب موصلة مستقرة وموثوقة وعالية الكثافة داخل الركيزة هو مفتاح الإنتاج الضخم.

بالإضافة إلى ذلك، لم يُستكمل بعد اعتماد العملاء النهائيين، مما يعني أن التقنية لا تزال في طور الدفع الصناعي. تطوّر SCHMID حالياً المعدات والحلول اللازمة لإنتاج الركائز الزجاجية، وتوسّع بالتوازي أعمالها في لوحات خوادم الذكاء الاصطناعي ومعدات التغليف من الجيل الجديد. وبالنسبة لـ Nvidia وسلسلة توريدها، يبقى دخول الركائز الزجاجية فعلياً في إنتاج GPU على نطاق واسع رهناً بنضج عمليات التصنيع، والموثوقية، واعتمادية العملاء.