Upang maisama ang mas maraming HBM sa chip, pinabilis ng Nvidia ang pagpapaunlad ng teknolohiya ng glass substrate.

Ang NVIDIA ay nakikipagtulungan sa mga kumpanya ng industriya upang itaguyod ang aplikasyon ng teknolohiyang glass substrate, bilang tugon sa lalong lumalaking pisikal na limitasyon sa laki, cooling, at interconnection ng AI chip packaging. Kapag nagtagumpay ang teknolohiya, inaasahang susuportahan ng glass substrate ang mas malawak na integrasyon ng HBM, na magpapataas sa packaging density at kakayahan sa data transmission ng susunod na henerasyon ng GPU.

Ayon sa mga ulat, isiniwalat ng German equipment manufacturer na SCHMID sa pinakabagong ulat ng performance para sa unang kalahati ng taon na ang kumpanya ay kasalukuyang nakikipagtulungan sa mga pangunahing kumpanya sa supply chain ng Intel, NVIDIA, at AMD para itaguyod ang R&D ng glass core substrate equipment. Ayon kay SCHMID Chief Strategy Officer Roland Rettenmayer, kasalukuyang may teknikal na balakid pa rin sa prosesong metallization ng Through Glass Via (TGV), at hindi pa natatapos ang sertipikasyon ng mga end customer.

Dati nang nakipag-ugnayan si NVIDIA CEO Jensen Huang kaugnay ng teknolohiyang ito. Nang makipagkita siya kay SK Group Chairman Chey Tae-won, tinalakay nila ang susunod na henerasyon ng semiconductor cooperation, kabilang ang glass substrate, at aktibong hinikayat ang TSMC na pabilisin ang kaugnay na teknolohiya. Ipinapakita nito na tinatasa ng NVIDIA ang posibilidad na gamitin ang glass substrate sa susunod na henerasyon ng GPU.

Glass substrate tinutumbok ang bottleneck sa AI chip packaging, may pag-asang mapalawak ang HBM integration

Habang patuloy na tumataas ang performance at power consumption ng AI chip, mas malala ang limitasyon ng mga tradisyonal na plastic substrate sa heat resistance at warping control. Ang glass substrate ay may mas mataas na flatness at lakas, mas mababa ang coefficient of thermal expansion, mas maliit ang deformation sa mataas na temperatura, at maganda ang dielectric properties na may mababang signal loss, kaya itinuturing itong potensyal na solusyon para sa susunod na henerasyon ng high-performance chip packaging.

Ang isa pang malaking bentahe ng glass substrate ay ang kakayahan nitong palakihin ang packaging size. Sa kasalukuyan, kadalasang gumagamit ng silicon interposer ang mga mainstream AI chip para pagsamahin ang GPU at HBM, ngunit may limitasyon sa laki at manufacturing cost ang silicon interposer. Inaasahang kaya ng glass substrate na palitan nang bahagi o buo ang silicon interposer, na nagbibigay-daan upang magsama ng mas maraming chip at HBM sa isang package, kaya tataas ang packaging density at mapapaikli ang data transmission path.

Para sa AI chip, ito ay nangangahulugan ng mas malaking lawak ng HBM integration at mas mataas na data throughput capability. Sa pamamagitan ng patayong pag-stack ng maraming layer ng DRAM, nagpapataas ng bandwidth ang HBM, na siyang mahalagang storage component ng mga kasalukuyang AI accelerator. Habang patuloy na lumalaki ang scale ng modelo at demand sa computing power, ang dami ng HBM na kayang isama ng package ang naging mahalagang salik na naglilimita sa performance ng AI chip.

TGV metallization nananatiling susi sa mass production, commercialisasyon hindi pa tapos

Gayunman, kailangan pa ng glass substrate dumaan sa ilang teknikal at certification na mga hakbang bago ito tuluyang ma-commercialize nang malawakan. Malinaw na itinuro ng SCHMID na ang TGV metallization process ang isa sa mga pangunahing teknolohikal na balakid sa kasalukuyan. Dahil hindi conductive ang baso, ang hamon ay kung paano lumikha ng matibay, maaasahan, at mataas na density na interconnection via sa loob ng substrate—ito ang susi sa mass production.

Samantala, hindi pa natatapos ang end customer certification process, na nangangahulugang ang kaugnay na teknolohiya ay nasa yugto pa ng industrialization. Kasalukuyang nagde-develop ang SCHMID ng mga kagamitan at solusyon para sa paggawa ng glass substrate, sabay na pinapalawak ang business para sa AI server motherboards at bagong henerasyon ng packaging equipment. Para sa NVIDIA at sa supply chain nito, ang pagsasama ng glass substrate sa mass production ng GPU ay nakasalalay kung mas mapapabuti pa ang manufacturing process, reliability, at sertipikasyon ng customer.