berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

untuk memenuhi permintaan kapasitas produksi untuk pengemasan server ai yang canggih, tsmc bersiap-siap.

pada pertemuan laporan keuangan di bulan juli, ketua tsmc wei zhejia juga menyebutkan sebagai tanggapan atas kekhawatiran analis tentang ketatnya kapasitas produksi cowos untuk pengemasan canggih bahwa popularitas kecerdasan buatan telah mendorong permintaan cowos tsmc sangat kuat, dan tsmc terus meningkat dari tahun 2025- diharapkan pasokan dan permintaan seimbang pada tahun 2026. belanja modal cowos saat ini belum bisa disebutkan secara jelas, karena berusaha meningkat setiap tahunnya, disebutkan kapasitas produksi akan meningkat lebih dari dua kali lipat tahun ini, dan perusahaan juga bekerja keras untuk memperluas kapasitas produksi.

untuk mencapai tujuan ini, kemasan tsmc memperluas kapasitas produksinya secara besar-besaran.

membeli pabrik, membangun pabrik, tsmc terus memperluas produksi

dalam jalur ekspansi pengemasan tsmc, pabrik innolux nanke 4 yang dibeli sebelumnya, dengan kode nama area pabrik ap8, akan menjadi pilihan bijak untuk pengembangan pengemasan perusahaan. karena transaksi ini akan menghilangkan tahap penilaian dampak lingkungan tahunan, perusahaan memperkirakan pabrik tersebut dapat berproduksi pada paruh kedua tahun depan. menurut media taiwan, kapasitas produksi pabrik di masa depan adalah sembilan kali lebih besar dibandingkan pabrik pengemasan lanjutan zhunan, dan akan mencakup pengecoran wafer dan ic 3d.

pada pertengahan agustus tahun ini, tsmc mengumumkan bahwa mereka akan menghabiskan nt$17,14 miliar untuk membeli pabrik panel lcd generasi 5,5 innolux di nanke. pabrik tersebut awalnya merupakan fokus dari raksasa memori micron hingga tsmc dan innolux mengumumkan transaksi pabrik tersebut beritanya, dunia luar tahu bahwa tsmc-lah yang memimpin.

rantai pasokan mengungkapkan bahwa alasan utama tsmc membeli innolux nanke factory 4 adalah untuk menyelamatkan langkah penilaian dampak lingkungan tahunan. berbeda dengan pabrik pengemasan lanjutan di chiayi, selama proyek modifikasi di dalam pabrik dilakukan, mesin dapat melakukannya dipasang dalam waktu kurang dari 1 tahun. itu dapat dimasukkan ke dalam produksi setelah pindah.

pelaku industri peralatan menunjukkan bahwa setelah transaksi pabrik dikonfirmasi, tsmc meluncurkan rencana pembangunan pabrik untuk pabrik ap8, dengan tujuan untuk berproduksi pada paruh kedua tahun 2025. pesanan pembuatan peralatan mesin terkait dilakukan secara bersamaan, dan pengiriman diperkirakan akan dimulai pada bulan april tahun depan, dengan sekitar 1 tidak akan sulit untuk memulai produksi uji coba pada paruh kedua tahun ini dan memasukkannya ke dalam produksi pada paruh kedua tahun ini.

karena pabrik ap8 sembilan kali lebih besar dari pabrik pengemasan lanjutan zhunan, rantai pasokan percaya bahwa tidak hanya akan ada kapasitas produksi cowos pengemasan lanjutan, namun di masa depan proses pengecoran wafer lanjutan, pengemasan fan-out, dan lini produksi ic 3d mungkin akan terjadi. juga ditempatkan.

selain pembelian pabrik, pembangunan pabrik tsmc sebelumnya juga mengalami kemajuan yang stabil.

pada bulan mei tahun ini, pabrik pengemasan canggih cowos tsmc yang ditempatkan di chiayi science park mulai dibangun. namun, dugaan reruntuhan telah digali selama proses konstruksi prihatin dengan kemajuan pabrik. namun, taiwan mengatakan pekerjaan pembersihan terkait undang-undang aset budaya diperkirakan akan selesai pada oktober tahun ini, dan rencana pemasangan pabrik pengemasan canggih tsmc jiake pada kuartal ketiga tahun depan tidak akan terpengaruh.

berdasarkan rencana sebelumnya, tsmc akan mendirikan dua pabrik pengemasan canggih cowos di chiayi, dengan produksi massal yang semula direncanakan pada tahun 2028. khusus untuk prosesnya, dilaporkan bahwa pabrik ini terutama berfokus pada integrasi sistem chip tunggal (soic), dan tsmc juga optimis dengan pengemasan 3d. pelanggannya saat ini termasuk chip utama amd mi300, dan jumlah pelanggannya diperkirakan akan semakin meningkat pada tahun 2026. .

karena tingginya permintaan cowos, tsmc masih mencari lokasi yang cocok untuk perluasan pabrik di taiwan. pabrik tongluo yang direncanakan sebelumnya mengalami masalah air dan tanah, sedangkan pabrik pertama di chiayi terhenti sementara (peninggalan digali), berfokus pada permintaan besar dalam jangka panjang, mendorong tsmc untuk mencari lebih banyak lokasi yang cocok terlebih dahulu. menurut pemberitaan media sebelumnya, hakim kabupaten yunlin zhang lishan menyatakan bahwa pemerintah daerah telah secara independen meluncurkan "rencana kawasan industri huwei" dan melakukan segala upaya untuk mengamankan tsmc untuk mendirikan pabrik di area seluas sekitar 29,75 hektar. taman huwei di zhongke.

namun, berita terbaru menunjukkan bahwa selain tanah yang baru dibeli di sekitar nanke, tsmc telah memutuskan untuk meninggalkan yunlin dan memindahkan lokasi pabriknya ke pingtung. tsmc menyatakan banyak pertimbangan dalam memilih lokasi pabrik dan tidak menutup kemungkinan adanya. di awal tahun ini, bahkan terungkap bahwa tsmc, perusahaan pengecoran wafer terkemuka, sedang mempertimbangkan untuk mendirikan pabrik pengemasan canggih di jepang, yang cukup untuk melihat popularitas teknologi pengemasan ini.

badan hukum amerika memperkirakan bahwa kapasitas produksi bulanan cowos tsmc dapat melebihi 32.000 buah pada akhir tahun ini. jika pihak ketiga disertakan, maka kapasitas produksi bulanannya akan menjadi sekitar 70.000 buah pada akhir tahun 2025.

he jun, wakil presiden operasi, teknologi dan layanan pengemasan canggih di tsmc, juga mengungkapkan di pameran semikonduktor bahwa kapasitas produksi pengemasan canggih cowos diperkirakan memiliki tingkat pertumbuhan tahunan gabungan lebih dari 50% dari tahun 2022 hingga 2026, dan akan terus berlanjut. untuk memperluas produksi pada tahun 2026. dulu 3 tahun untuk membangun pabrik membutuhkan waktu lima tahun, namun kini dipersingkat menjadi dua tahun untuk memenuhi kebutuhan pelanggan.

pusat penelitian digitimes menunjukkan dalam "laporan khusus chip ai" yang diterbitkan pada pertengahan agustus bahwa pengemasan canggih berkembang lebih cepat daripada proses pengemasan canggih, chip ai sangat bergantung pada teknologi pengemasan cowos tsmc peningkatan kapasitas produksi cowos dari tahun 2023 hingga 2028 cagr akan melebihi 50%, dan tingkat pertumbuhan gabungan tahunan rata-rata dari perluasan proses lanjutan di bawah 5nm di industri pengecoran dari tahun 2023 hingga 2028 akan mencapai 23%.

meskipun kapasitas produksi telah meningkat secara signifikan, tsmc juga memperbarui teknologi pengemasan perusahaan untuk memberikan lebih banyak dukungan kepada pelanggan.

peningkatan berkelanjutan dalam teknologi pengemasan

pada seminar baru-baru ini yang dihadiri pelanggan di amerika utara, pembuat chip tersebut meluncurkan peta jalan ambisius untuk pengemasan chip dan teknologi interkoneksi optik mutakhir. kemajuan ini kemungkinan besar akan memicu gelombang kinerja komputasi di tahun-tahun mendatang.

yang pertama adalah teknologi pengemasan chip, yang oleh tsmc dijuluki "cowos" (chip on wafer substrate), yang pada dasarnya merupakan versi penyempurnaan dari desain chip kecil pada umumnya, di mana beberapa chip kecil diintegrasikan ke dalam satu paket. namun tsmc membawanya ke tingkat baru dengan skala dan kompleksitas yang luar biasa.

iterasi cowos saat ini mendukung interposer (lapisan berbasis silikon) hingga 3,3 kali ukuran photomask biasa yang digunakan dalam litografi. namun pada tahun 2026, "cowos_l" tsmc akan meningkatkan ukurannya menjadi sekitar 5,5 kali ukuran masker, memberikan ruang untuk chip logika yang lebih besar dan hingga 12 tumpukan memori hbm. hanya satu tahun kemudian, pada tahun 2027, cowos akan berkembang hingga 8 kali lipat ukuran masker atau bahkan lebih besar.

kita berbicara tentang paket terintegrasi dengan luas 6.864 milimeter persegi, jauh lebih besar dari kartu kredit. raksasa cowos ini dapat menggabungkan empat chip logika bertumpuk serta selusin tumpukan memori hbm4 dan chip i/o tambahan.

untuk memberi anda gambaran tentang skalanya, broadcom juga memamerkan prosesor ai khusus dengan dua chip logika dan 12 tumpukan memori. chip tersebut terlihat lebih besar dari akselerator bertenaga terbaru nvidia. menurut laporan, chip yang menggunakan teknologi pengemasan taijidan wafer substrate chip (cowos) ini memiliki chip komputasi yang mendekati batas photomask (858 milimeter persegi, 26 mm x 33 mm).

namun chip ini masih sangat kecil dibandingkan apa yang dipersiapkan tsmc untuk tahun 2027. karena seperti disebutkan di atas, tsmc mengharapkan solusinya menggunakan substrat hingga 120x120 mm.

dalam lanskap pengemasan tsmc, ic 3d tidak diragukan lagi akan memainkan peran penting.

pada seminar teknologi tahun ini juga, tsmc menguraikan peta jalan yang akan memperkecil teknologi dari bump pitch 9μm saat ini menjadi 3μm pada tahun 2027, dengan menggabungkan kombinasi chip a16 dan n2.

menurut laporan, teknologi sistem tumpuk 3d pada chip terintegrasi (soic) tsmc adalah implementasi ikatan wafer hibrida tsmc. ikatan hibrid memungkinkan dua perangkat logika canggih untuk ditumpuk langsung di atas satu sama lain, memungkinkan koneksi ultra-padat (dan ultra-pendek) antara kedua chip, terutama menargetkan komponen berperforma tinggi. saat ini, soic-x (bumpless) digunakan dalam aplikasi tertentu, seperti teknologi cpu 3d v-cache amd, dan produk ai seri instinct mi300. meskipun adopsi teknologi semakin meningkat, teknologi generasi saat ini dibatasi oleh ukuran chip dan jarak interkoneksi.

namun jika semua berjalan sesuai rencana tsmc, pembatasan tersebut diperkirakan akan segera hilang. soic - berpasangan. chip-chip tersebut pada gilirannya akan dihubungkan menggunakan bonding pitch 3μm melalui silikon vias (tsvs), tiga kali lipat kepadatan pitch 9μm saat ini. interkoneksi kecil seperti itu akan memungkinkan jumlah koneksi yang lebih besar secara keseluruhan, sehingga sangat meningkatkan kepadatan bandwidth (dan kinerja) dari chip yang dirakit.

selain mengembangkan teknologi pengemasan soic-x tanpa benturan untuk perangkat yang memerlukan kinerja sangat tinggi, tsmc juga akan meluncurkan proses pengemasan soic-p dalam waktu dekat. soic-p dirancang untuk aplikasi yang lebih murah dan berperforma lebih rendah yang masih memerlukan penumpukan 3d namun tidak memerlukan kinerja tambahan dan kompleksitas koneksi tsv tembaga-ke-tembaga tanpa hambatan. teknologi pengemasan ini akan memungkinkan lebih banyak perusahaan untuk memanfaatkan soic, dan meskipun tsmc tidak dapat mewakili rencana pelanggannya, versi teknologi yang lebih murah mungkin membuatnya cocok untuk aplikasi konsumen yang lebih sadar biaya.

menurut rencana tsmc saat ini, pada tahun 2025, perusahaan akan menawarkan teknologi soic-p front-to-back (f2b) yang dapat menggabungkan chip atas n3 (3nm) ukuran masker 0,2 dengan chip atas n4 (4nm) ) chip bawah dipasangkan dan terhubung menggunakan microbumps pitch 25μm. pada tahun 2027, tsmc akan meluncurkan teknologi soic-p bumper depan-ke-belakang (f2f), yang dapat menempatkan chip atas n2 pada chip bawah n3 dengan pitch 16μm.

masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk menjadikan soic lebih populer dan mudah diakses di kalangan pengembang chip, termasuk terus meningkatkan antarmuka chip-ke-chip mereka. namun tsmc tampaknya sangat optimis dengan adopsi soic oleh industri dan memperkirakan akan merilis sekitar 30 desain soic pada tahun 2026 hingga 2027.

media taiwan trendforce mengutip jun he, wakil presiden teknologi dan layanan pengemasan canggih di tsmc, dalam pidato sebelumnya di semicon taiwan percaya bahwa ic 3d adalah metode kunci untuk mengintegrasikan memori chip ai dan chip logika. he jun juga menunjukkan bahwa pasar semikonduktor global diperkirakan akan menjadi industri bernilai triliunan dolar pada tahun 2030, dimana hpc dan ai adalah kekuatan pendorong utama, yang menyumbang 40%. hal ini juga menjadikan chip ai sebagai kekuatan pendorong utama untuk ic 3d kemasan.

he jun mengatakan bahwa alasan pelanggan memilih menggunakan platform ic 3d untuk desain multi-chip dan pembuatan chip ai terkait dengan biaya yang lebih rendah dan pengurangan beban konversi desain.

he jun menjelaskan bahwa dengan mengubah desain soc+hbm tradisional menjadi chiplet dan arsitektur hbm, chip logika baru akan menjadi satu-satunya komponen yang perlu dirancang dari awal, sementara komponen lain seperti i/o dan soc dapat menggunakan teknologi proses yang ada. . pendekatan ini dapat mengurangi biaya produksi volume hingga 76%. dia mencatat bahwa meskipun arsitektur baru dapat meningkatkan biaya produksi sebesar 2%, total biaya kepemilikan (tco) meningkat sebesar 22% karena peningkatan efisiensi ini.

namun ic 3d masih menghadapi tantangan terutama dalam hal peningkatan kinerja. he jun menekankan bahwa kunci peningkatan kapasitas produksi ic 3d terletak pada ukuran chip dan kompleksitas proses. sedangkan untuk ukuran chip, chip yang lebih besar dapat menampung lebih banyak chip, sehingga meningkatkan kinerja. namun, hal ini juga meningkatkan kompleksitas proses, dan berpotensi melipatgandakan kesulitannya. selain itu, terdapat risiko yang terkait dengan ketidakselarasan chip, kerusakan, dan kegagalan selama ekstraksi.

untuk menghadapi tantangan risiko ini, he jun mengidentifikasi tiga faktor utama: otomatisasi dan standarisasi alat, pengendalian proses dan kualitas, serta dukungan platform manufaktur 3dfabric.

untuk otomatisasi dan standardisasi alat, kemampuan tsmc yang berbeda dengan pemasok alatnya sangatlah penting. saat ini tsmc memiliki 64 pemasok dan memiliki kemampuan untuk mengambil posisi terdepan di bidang alat pengemasan canggih. dalam hal pengendalian proses dan kualitas, tsmc menggunakan alat pnp resolusi tinggi dan kontrol kualitas berbasis ai untuk memastikan manajemen kualitas yang komprehensif dan kuat. terakhir, tsmc menggunakan platform manufaktur 3dfabric untuk mengintegrasikan 1.500 material dalam rantai pasokan guna mencapai optimalisasi.

kemasan optoelektronik, tujuan tsmc selanjutnya

selain dengan gencar mengembangkan kemasan listrik tradisional, cahaya juga menjadi fokus tsmc.

pada seminar teknis tahun ini, tsmc juga mengungkapkan strategi “mesin optik 3d”, yang bertujuan untuk mengintegrasikan interkoneksi optik secepat kilat ke dalam desain pelanggannya. ketika permintaan bandwidth meningkat, kabel tembaga tidak dapat memenuhi permintaan pusat data terdepan dan beban kerja hpc. tautan optik yang memanfaatkan fotonik silikon terintegrasi memberikan throughput yang lebih tinggi dan konsumsi daya yang lebih rendah.

tsmc mengatakan bahwa perusahaan sedang mengembangkan teknologi compact universal photonic engine (coup: compact universal photonic engine) untuk mendukung pertumbuhan eksplosif dalam transmisi data yang disebabkan oleh ledakan ai. coupe menggunakan teknologi penumpukan chip soic-x untuk menumpuk chip elektronik di atas chip fotonik, memberikan impedansi terendah pada antarmuka antar-chip dan lebih hemat energi dibandingkan metode penumpukan tradisional. tsmc berencana untuk mendapatkan sertifikasi coupe sebagai perangkat pluggable dengan faktor bentuk kecil pada tahun 2025, diikuti dengan mengintegrasikannya ke dalam paket cowos sebagai optik yang dikemas bersama (cpo) pada tahun 2026, yang menghadirkan konektivitas optik langsung ke dalam paket.

dengan menggunakan teknologi penumpukan 3d yang canggih, tsmc mengemas perangkat elektronik dan fotonik secara bersamaan. generasi pertama dicolokkan ke port serat optik standar dengan kecepatan 1,6 tbps, dua kali lipat kecepatan ethernet kelas atas saat ini. produk generasi kedua meningkatkan kecepatan hingga 6,4 tbps dengan mengintegrasikan coupe dengan prosesor ke dalam paket cowos tsmc. puncak dari peta jalan ini adalah desain "coupe interposer" cowos dengan bandwidth serat 12,8 tbps yang menakjubkan.

mengenai teknologi fotonik silikon tsmc, meski perusahaan baru saja mengumumkan rencananya. namun menurut laporan media taiwan, mereka sebenarnya sudah merencanakan hal ini sejak dini.

media taiwan menyatakan bahwa dengan menggunakan database paten incopat untuk mencari status terkini dari teknologi paten optik pengemasan bersama cpo, mereka menemukan bahwa tsmc telah meluncurkan tata letak di bidang teknologi ini dan saat ini menjadi salah satu penerima paten utama di bidang ini. misalnya, pada awal tahun 2013, tsmc mengajukan paten us9423578b2, yang mengusulkan penggunaan sinyal optik sebagai pengganti sinyal listrik untuk transmisi data guna memecahkan masalah bahwa sinyal listrik yang digunakan di berbagai jenis ic juga mengalami peningkatan penundaan yang disebabkan oleh kapasitansi, induktansi. atau resistensi dalam pengaruh ic. sejak teknologi ini diusulkan sebelumnya, ini telah menjadi preseden bagi banyak paten lainnya.

awal bulan ini, tsmc juga berpartisipasi dalam pembentukan aliansi fotonik silikon, yang meletakkan dasar yang kuat untuk mempopulerkan teknologi ini.

xu guojin, wakil manajer umum tsmc, menyebutkan dalam pidatonya pada pendirian aliansi bahwa seluruh industri semikonduktor telah mengalami perkembangan selama 60 atau 70 tahun. dari desain komponen yang berbeda, secara bertahap fokus pada pengembangan dan penerapan cmos ( teknologi komponen semikonduktor oksida logam komplementer, yang juga merupakan inti silikon. teknologi proses yang digunakan oleh fotonik mengintegrasikan foton dan elektronik. dia menunjukkan bahwa ketika cmos menjadi aplikasi komersial yang utama, perkembangan industri akan menjadi lebih jelas dalam hal desain produk serta penelitian dan pengembangan, dan pembagian kerja antara hulu dan hilir akan menjadi lebih jelas. khususnya, penghematan energi akan menjadi besar keuntungan.

xu guojin percaya bahwa saat ini komponen optik dan komponen fotonik silikon masih dalam tahap awal perkembangannya. dengan kebutuhan komputasi dan transmisi data yang sangat besar di era ai, konsumsi energi telah menjadi masalah penting, dan diperkenalkannya komponen fotonik silikon. telah menjadi tren penting di pusat data.

dari pemberitaan di atas, kita juga dapat melihat bahwa raksasa front-end ini telah menjadi raksasa yang layak di bidang pengemasan.

tautan referensi

https://www.bnext.com.tw/article/80382/semi-silicon-photonics-industry-alliance-launch

https://www.anandtech.com/show/21414/tsmcs-3d-stacked-soic-packaging-making-quick-progress-3um-pitch-in-2027

https://synergytek.com.tw/blog/2024/06/25/tsmc_cpo_technology_roadmap/

https://www.trendforce.com/news/2024/09/05/news-tsmc-to-provide-3dic-integration-for-ai-chips-in-2027-featuring-12-hbm4-and-chiplets- diproduksi-dengan-a16/

https://www.techspot.com/news/102779-tsmc-lays-out-roadmap-massive-kilowatt-class-chip.html

https://www.anandtech.com/show/21373/tsmc-adds-silicon-photonics-coupe-roadmap-128tbps-on-package