作为这波AI浪潮中最大的“卖铲子的”,NVIDIA时至今日仍在大踏步前进。最近发布的财务报告显示,该公司最近一个季度的收入已增至去年同期的3.6倍。所以也难怪NVIDIA的一举一动都备受关注。
几天前,国际投资银行摩根士丹利发布报告指出,基于最新Blackwell架构的NVIDIA GB200超级芯片(CPU+GPU)将使用玻璃基板,这在有机基板中并不常见,这也使“玻璃基板”和“玻璃芯片”受到更广泛的关注。
但事实上,不仅NVIDIA可能使用玻璃基板作为芯片,包括英特尔、三星、苹果等公司也可能使用玻璃基板。都或明或暗地对“玻璃芯片”的到来持乐观态度。
随着人工智能需求的不断增长,英特尔去年率先推出了用于下一代先进封装的玻璃基板,并表示将在未来几年推出完整的解决方案。首批基于玻璃基板的芯片将面向数据中心和AI高性能计算领域。
三星更加激进。今年5月初,它宣布预计将于2026年大规模生产用于高端SiP(系统级封装)的玻璃基板。据悉,三星计划在9月前完成所有必要设备的采购和安装,并在今年第四季度启动预商用生产线的运营。
那么到底什么是玻璃基板呢?为什么追逐AI浪潮的芯片巨头都盯着玻璃基板?基于玻璃基板的芯片——玻璃芯片能为计算设备和普通用户带来什么价值?
什么是玻璃芯片?
算力可以说是近年来AI浪潮中被提及频率最高的一个词。事实上,早在这波AI浪潮中,更强的计算需求和更复杂的半导体电路对从芯片封装技术到基板材料的一切都提出了更高的要求。
了解芯片制造的读者可能知道,切割后的die(裸芯片)只有在封装后才能称为“芯片”。封装不仅使芯片能够与外界进行电气和信号连接,还为芯片提供了稳定的工作环境。
在这一过程中,通常使用有机材料作为基板来封装芯片,而玻璃芯片的本质是用玻璃基板取代有机基板。然而,相比之下,采用玻璃基板的芯片具有更强的电气性能、耐高温性能和更大的封装尺寸。
更强的电气性能意味着玻璃基板可以允许更清晰的信号和功率传输。英特尔指出,玻璃基板可以实现448G信号传输并实现更低的损耗。而且低损耗也意味着玻璃基板可以帮助芯片变得更加省电。
此外,与有机塑料的粗糙表面不同,更平坦的玻璃基板也使光刻和封装更容易,并且相同面积的开口数量更多。
同样由于物理特性,玻璃基板具有更强的热稳定性和机械稳定性,当高性能计算芯片产生大量热量时,芯片将更少翘曲和变形。英特尔推出TGV玻璃过孔技术后,过孔之间的间距可以小于100微米,这可以直接将晶圆之间的互连密度提高10倍。
但这些可能不是最重要的。与有机基板相比,玻璃基板可以使芯片的封装尺寸更大,以便安装更多更大的芯片和更多的晶体管。根据英特尔的说法,他们可以在玻璃基板上多放置50%的芯片,这大大提高了封装密度。
因此,在性能、功耗和互连密度方面,玻璃基板或玻璃芯片是更好的选择。从这个角度来看,NVIDIA GB200真的使用玻璃基板并不奇怪。
对计算能力的争夺,战争的蔓延
现在摩尔定律已经接近物理极限,单个芯片的性能很难提高,但与此同时,对高计算性能的需求也越来越迫切。小芯片技术已被广泛认为是未来提高芯片计算能力的主要手段之一。
今年3月,NVIDIA在GTC开发者大会上发布了新一代Blackwell GPU架构和基于该架构的GB200超级芯片。GB200标志着NVIDIA正式向Chiplet迈进。每个GB200实际上包含两个B200 GPU和一个Grace CPU,其中每个B200 GPU有2080亿个晶体管。刘强东的案子结果是什么
此外,与上一代H100相比,训练一个1.8万亿参数的模型需要8000个Hopper GPU和15 MW的功率,而这一代B200只需要2000个Blackwell GPU和4 MW的功率。
小芯片技术就是将多个芯片或小芯片集成在一个封装中,或者用“胶水”将多个小芯片连接起来,形成一个更强大的芯片,例如英伟达的GB200和苹果的M2 Ultra。项目测试怎么做
然而,小芯片化的趋势实际上对基板的信号传输速度、供电能力、设计和稳定性提出了新的要求。然而,由于物理性能的限制,有机基板已经越来越不足,这也是玻璃基板越来越受到重视的核心之一。
另一方面,这也是由于先进封装技术领域的竞争。
目前,台积电科沃斯的封装技术在全球独树一帜,具有较高的技术和专利壁垒。在市场层面,台积电也基本上吃下了采用CoWoS封装技术的头部芯片设计公司的大部分AI芯片订单,从魏莹到AMD,从谷歌到微软。
作为对手,英特尔和三星显然不会甘心。但除了在类似的技术路线上赶上台积电的封装工艺之外,英特尔和三星可能也明白,在这条道路上很难超越台积电。相比之下,玻璃基板可能是在封装技术上超越台积电的真正机会。
因此不难理解,自去年以来,英特尔和三星两家晶圆代工厂增加了更多的玻璃基板,以加快玻璃芯片的量产计划。甚至根据行业分析师的说法,台积电也有类似的技术布局。支付宝校园日记换成什么的
玻璃芯片离我们有多远?
尽管三星预计将在2026年大规模生产用于高端SiP的玻璃基板,但距离我们真正使用玻璃芯片可能还有很长的路要走。
事实上,这些技术中的大多数在不久的将来都会遇到大规模生产和成本的挑战。尽管玻璃基板在性能和能效方面优于有机基板,但它们实际上面临着相同的问题。最直接的表现是,三星和英特尔都强调玻璃芯片将首先满足数据中心的HPC需求。
不过,这还是在顺利量产的情况下。实际的玻璃基板还涉及上下游配套技术和生态,每一个工艺的进展都可能影响另一个工艺的规划。
另外值得注意的是,较早布局玻璃基板相关技术的英特尔远没有三星那么激进,仅表示将在2030年前推出。当然,这并不意味着三星无法在2026年实现量产,但确实值得更谨慎地看待三星的计划。
更何况,三星半导体部门也没有放过这样的卫星。
未经允许不得转载:科技让生活更美好 » 英特尔三星在芯片领域酝酿大招,要用玻璃芯片干翻台积电