SemiAnalysis: a próxima geração de TPU do Google usará o empacotamento EMIB-T da Intel.

7 de julho - Segundo informações da renomada consultoria de semicondutores SemiAnalysis, a próxima geração de TPUs do Google, com o codinome Humufish, abandonará o encapsulamento CoWoS da TSMC e adotará a tecnologia EMIB-T da Intel.

Atualmente, o CoWoS da TSMC é o padrão da indústria para encapsulamento de chips de IA. Como uma gigante líder de tecnologia, se seu produto principal migrar com sucesso para o sistema de encapsulamento da Intel, isso impactará a TSMC. A SemiAnalysis afirmou na plataforma X:

"A próxima TPU do Google, codinome Humufish, usará Intel EMIB-T, e não TSMC CoWoS. O CoWoS é a escolha padrão da indústria, e é por isso que é notável que um componente principal esteja mudando para outra opção."

A diferença central entre os dois está no caminho físico do encapsulamento. O CoWoS coloca todos os dies em um grande interposer de silício ou RDL. Já a tecnologia EMIB da Intel incorpora pequenas pontes de silício diretamente no substrato orgânico, realizando a ponte apenas onde é necessária para a conexão entre chips.

Eliminação de limitações de photomask e redução de custos

O interposer de silício do CoWoS da TSMC é impresso por fotolitografia, portanto, seu tamanho físico é estritamente limitado pelo limite de photomask.

A SemiAnalysis explica: "O limite da versão monolithic (CoWoS-S) é aproximadamente 3,3 vezes o tamanho da photomask, motivo pelo qual a TSMC está migrando para o CoWoS-L. O EMIB não é limitado pela photomask, sendo assim uma tecnologia muito mais escalável."

Além de superar as limitações de tamanho, custo e eficiência são outro impulsionador central. O EMIB elimina completamente o caro interposer, reduzindo significativamente o custo de encapsulamento.

Uma diferença mais direta se reflete no aproveitamento do wafer. O wafer é circular; ao recortar interposers grandes, há muito desperdício nas bordas, e quanto maior o tamanho, menor a taxa de rendimento (yield). É como cortar grandes quadrados de uma massa redonda — sobra muito aparas.

Em contraste, a SemiAnalysis afirma: "As micro-pontes de silício podem ser densamente agrupadas, com quase nenhum desperdício." Além disso, essa escolha oferece ao comprador uma segunda opção de fornecedor além da TSMC.

EMIB-T com suporte de energia vertical, adaptado à próxima geração de HBM

A Humufish utiliza especificamente a tecnologia EMIB-T, onde 'T' significa Through-Silicon Via (TSV). Esse design resolve um ponto crítico de fornecimento de energia no encapsulamento tradicional.

A SemiAnalysis explica que o EMIB comum não possui vias na ponte de silício, então a energia precisa contorná-la através do substrato, pressionando o fornecimento. "O EMIB-T conduz a energia verticalmente diretamente pela ponte de silício, e adiciona capacitores e planos de terra para fornecer energia mais limpa."

Essa melhoria arquitetônica foi projetada para que o chip possa se adaptar à próxima geração de HBM (High Bandwidth Memory) e a requisitos de interconexão de maior largura de banda.

Adaptabilidade da arquitetura e o grande teste de produção em massa

Em resposta às discussões sobre o fato de o CoWoS-L da TSMC também usar pontes de silício locais, o analista independente Nutty apontou que o CoWoS-L adiciona uma camada global de RDL sobre a estrutura baseada em pontes de silício. Embora isso aumente a flexibilidade de roteamento, também aumenta a área e a complexidade do processo.

"Para um chip como a Humufish, que parece otimizado para cargas de trabalho de inferência e agente, o fluxo de dados provavelmente é mais estruturado," analisou Nutty. "Nesse caso, a abordagem do EMIB de colocar links de alta densidade apenas onde necessário é mais sensata do que pagar pela flexibilidade de roteamento em todo o pacote."

Nutty acredita que é por isso que o EMIB-T é significativo. Ele não apenas reduz o uso de silício e os custos de encapsulamento, mas também serve como um segundo fornecedor fora do ecossistema limitado do CoWoS.

Taxa de rendimento em produção em massa é chave; Intel enfrenta grande teste de execução

Embora a arquitetura seja atraente, a execução ainda é a maior incógnita. O usuário Axi comentou diretamente: "Antes de falar sobre economia de custos, mostre-nos o rendimento (yield)."

A SemiAnalysis alerta: "O EMIB comum já é enviado em grande escala há anos, mas o EMIB-T é uma tecnologia nova. As pontes de silício que fornecem energia são mais difíceis de ampliar na produção."

Essas vantagens só se concretizarão se a Intel conseguir aumentar o rendimento e a produção conforme planejado. Se houver atrasos no progresso da Intel, o plano de backup do Google ainda será o CoWoS, com capacidade limitada. O sucesso ou fracasso dessa migração tecnológica testará diretamente a capacidade real de entrega de encapsulamentos avançados da Intel.

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