先进封测高层透露,继前段3D概念的SoIC之后,台积电近期封测技术论文发表的新亮点为InFO衍生技术的InFO_SoW,锁定HPC用的超级AI芯片,传出台积电内部仍力拚2年内可以正式商品化。
做为「大脑」的超级计算机AI芯片,对于高效运算(HPC)升级渴求未曾停歇,这也正是台积电晶圆级系统整合(WLSI)平台助力摩尔定律延寿的主要发展方向之一。打出AI大旗的NVIDIA GPU Ampere新系列,以及超级计算机新科状元日本富岳(Fugaku)所采用的ARM架构A64FX系统单晶片,皆大力采用新世代CoWoS封装技术。
而美国新创公司Cerebras Systems委托台积电采InFO_SoW(System-on-Wafer)封装制程所打造的晶圆级AI芯片,今年6月初也正式获得美国匹兹堡超级计算机中心(PSC)采用,将用于2020年底将上线的超级计算机系统「Neocortex」之中。
先进封测业者证实,SoW的概念性产品,为位于加州的新创公司Cerebras Systems深耕约达3年之久,才于2019年第3季所公布的「晶圆级引擎」(Wafer-Scale Engine;WSE)AI芯片。这也是目前世界上最大的计算机芯片,内含40万颗核心、1.2兆颗晶体管,体积为46,225平方公厘,单一组芯片甚至较Mac桌上型计算机的「键盘」还大。
而事实上,于2020年6月初,Cerebras Systems的WSE晶圆级AI芯片正式获得CS-1服务器系统采用,PSC在美国国家科学基金会(NSF)赞助下,一口气购入2套CS-1服务器系统,并将应用于PSC与慧与科技(HPE)共同研发的超级计算机「Neocortex」之中,预计2020年底将上线运转。外界粗估,1套WSE芯片价格可能上看200万美元。
初代WSE芯片由台积电以成熟的16奈米制程打造,辅以InFO_SoW封装而成。熟悉先进封测业者表示,这也代表台积电WLSI平台可以直接用1片12吋晶圆、透过12吋InFO_SoW封装打造1整颗超高效能HPC芯片。
当然,随着台积电先进制程持续微缩,SoW封装的良率挑战自然也会提升,极高单价、几乎是国家实验室等级的超级计算机AI芯片需求量也非常有限,但传出台积电内部仍以2年内商品化为目标前进,据了解,Cerebras Systems次世代WSE芯片研发计划已经在酝酿中。
熟悉供应链业者表示,日本理化学研究所(Riken)与富士通(Fujitsu)合作的超级计算机「京」,原本在2011年夺得全球Top 500超级计算机龙头宝座,而睽违9年后,后继机种「富岳」正式重返荣耀,台积电的先进制程、先进封装正是重要推手。
另一层面,富岳所采用的ARM架构CPU也证明了就算是在AI、HPC的领域,其算力、功耗表现都可胜出于GPU系统或是x86架构CPU,外界也联想,近期重磅宣布「Apple Silicon」Mac系列自研芯片计划、拥抱ARM架构处理器的苹果,后续与台积电合作的想象空间与商机潜力无限。
目前InFO月产能约11万~13万片,最大宗仍为苹果iOS行动装置AP用的InFO_PoP封装。而技术世代前进到第5代的2.5D封装CoWoS平台,则已经握有90多家HPC芯片客户,月产能约是6,000~8,000片。(作者:何致中,编辑:HQBUY.com)