بستر شیشه‌ای هسته جایگزین بسته‌بندی آلی در تراشه‌های نسل بعد می‌شود

اشتراک‌گذاری:
بستر شیشه‌ای هسته جایگزین بسته‌بندی آلی در تراشه‌های نسل بعد می‌شود

موادی که Die سیلیکونی CPU شما را نگه می‌دارد، برای اولین بار در سه دهه در حال تغییر است و دلیل آن ساده است: بسته‌بندی بستر آلی دیگر جایی برای همراهی با شتاب‌دهنده‌های AI ندارد. Intel، Samsung و شرکت Absolics متعلق به SKC اکنون در حال رقابت برای تولید تجاری بستر‌های شیشه‌ای هستند — تغییری که نحوه ساخت هر تراشه پیشرفته‌ای از GPU تا ASIC‌های سفارشی AI را از سال ۲۰۲۶ و ۲۰۲۷ به‌آرامی متحول خواهد کرد.

این یک ارتقای ظاهری نیست. بستر‌های آلی، ماده رزین‌پایه‌ای که از دهه ۱۹۹۰ بسته‌بندی تراشه را برعهده داشته، هنگامی که تراشه‌ها بزرگ‌تر و داغ‌تر می‌شوند به‌طور فیزیکی خم می‌شوند. در تراکم‌های اتصال بین‌تراشه‌ای که شتاب‌دهنده‌های AI مدرن نیاز دارند، این خمیدگی باعث ناهم‌ترازی، افت بازده تولید و خرابی حرارتی می‌شود. شیشه این مشکل را ندارد و صنعت دیگر گزینه جایگزینی ندارد.

چرا بستر‌های آلی به بن‌بست رسیدند

شتاب‌دهنده‌های AI مدرن — مثل GPU‌های رده Blackwell از Nvidia یا سری MI400 از AMD — چندین Chiplet را روی یک بستر واحد با اتصالات فوق‌العاده ریز کنار هم می‌چینند. با رشد اندازه بسته فراتر از ۱۰۰ میلی‌متر برای جای‌دادن محاسبات بیشتر، بستر‌های آلی با یک مشکل فیزیکی بنیادین دست‌وپنجه نرم کرده‌اند: ضریب انبساط حرارتی آن‌ها با سیلیکون هم‌خوانی ندارد، بنابراین با گرم و سرد شدن تراشه‌ها هنگام کار، بستر خم و تاب برمی‌دارد.

شیشه ضریب انبساط حرارتی بسیار نزدیک‌تری به سیلیکون دارد و در مقیاس بزرگ از پایداری ابعادی برخوردار است که مواد آلی ندارند. بستر‌های شیشه‌ای Intel در آزمایش‌های اوایل ۲۰۲۶ خمیدگی زیر ۲۰ میکرومتر در پهنای ۱۰۰ میلی‌متر نشان دادند — تلورانسی که بسته‌بندی آلی نمی‌تواند به‌طور قابل‌اعتماد در آن اندازه به آن برسد. این صافی اهمیت دارد چون مستقیماً امکان اتصالات متراکم‌تر و با فاصله ریزتر را فراهم می‌کند که دقیقاً همان چیزی است که طراحی‌های Chiplet نسل بعد نیاز دارند.

سه شرکت، سه شرط‌بندی متفاوت

Intel اولین بستر شیشه‌ای «هسته ضخیم» خود را در ژانویه ۲۰۲۶ در NEPCON Japan رونمایی کرد و ساختار لایه‌ای ۱۰-۲-۱۰ را با فناوری موجود EMIB برای ماژول چند‌تراشه‌ای ترکیب کرد. Intel از سال ۲۰۲۳ به بستر‌های شیشه‌ای متعهد شده و تولید انبوه بین سال‌های ۲۰۲۶ تا ۲۰۳۰ را هدف قرار داده، با برنامه‌های ظرفیتی شامل یک کارخانه جدید در اودیشا هند با همکاری 3DGS و تولید حجمی احتمالی در ریو رانچو، نیومکزیکو.

Samsung مسیر یکپارچه‌تری را در پیش گرفته و بخش نمایشگر خود (که از قبل تخصص عمیقی در ساخت شیشه دارد) را با کسب‌وکار نیمه‌هادی هماهنگ کرده است. Samsung Electro-Mechanics در حال اجرای یک خط پایلوت بستر شیشه‌ای در کارخانه سجونگ خود است و تولید انبوه را در نیمه دوم ۲۰۲۷ هدف قرار داده، و طبق گزارش‌ها در متخصص بستر شیشه‌ای JWMT سرمایه‌گذاری کرده تا توانایی تولید خود را تقویت کند. مشتریان هدف Samsung شامل Apple، Broadcom و ارائه‌دهندگان بزرگ Cloud است — نشانه‌ای از دنبال‌کردن همان تقاضای شتاب‌دهنده AI که Intel را به حرکت واداشته.

Absolics، زیرمجموعه SKC، احتمالاً در زمان‌بندی تجاری جلوتر است. کارخانه آن در کاوینگتون، جورجیا، به‌عنوان اولین کارخانه «Merchant» اختصاصی بستر شیشه‌ای در جهان توصیف می‌شود — به این معنی که به هر مشتری می‌فروشد نه فقط تراشه‌های یک شرکت مادر. Absolics در ژانویه ۲۰۲۶ ارسال نمونه‌های تولید انبوه به AMD برای شتاب‌دهنده‌های AI سری MI400 را آغاز کرد و تولید انبوه کامل را در نیمه دوم ۲۰۲۶ هدف قرار داده، با ظرفیت اولیه ۱۲,۰۰۰ متر مربع که در فاز دوم به ۷۲,۰۰۰ متر مربع می‌رسد.

اعدادی که اهمیت دارند

Absolics ادعا می‌کند فناوری بستر شیشه‌ای آن می‌تواند مصرف انرژی را تا ۵۰٪ کاهش دهد و عملکرد سیگنال را ۳۰٪ در مقایسه با بسته‌بندی آلی بهبود بخشد — ارقامی که اگر در مقیاس تولید پابرجا بمانند، اقتصاد اجرای خوشه‌های بزرگ AI را که در آن‌ها برق از قبل محدودیت اصلی اندازه استقرار است، به‌طور قابل‌توجهی تغییر می‌دهند. برای شرکت‌های Hyperscaler که میلیاردها دلار روی زیرساخت برق و خنک‌سازی هزینه می‌کنند، یک بهبود بهره‌وری در سطح بستر روی هر تراشه در یک مرکز داده مضاعف می‌شود.

بهبود تراکم اتصال بخش دیگر این ماجراست. بستر‌های شیشه‌ای فاصله‌های لایه توزیع مجدد ریزتری نسبت به مواد آلی پشتیبانی می‌کنند، به این معنی که خطوط سیگنال بیشتری می‌توانند در همان مساحت بستر جا شوند. این مستقیماً امکان همان نوع اتصال Chiplet عظیمی را فراهم می‌کند که شتاب‌دهنده‌های AI نسل بعد — از جمله Silicon استنتاج سفارشی تازه‌اعلام‌شده آنتروپیک و تراشه Iris از Meta — نیاز خواهند داشت.

معنای این روند برای زنجیره تأمین تراشه

پذیرش بستر شیشه‌ای یک تغییر زنجیره تأمین کند و تدریجی است، نه یک‌شبه. تأمین‌کنندگان فعلی بستر آلی — شرکت‌هایی مثل Ibiden و Unimicron که بازار بسته‌بندی امروز را در دست دارند — با ریسک انتقال چندساله روبرو هستند اگر شیشه ابتدا بخش بالای بازار بسته‌بندی شتاب‌دهنده AI را تسخیر کند. انتظار می‌رود اولین بستر‌های شیشه‌ای تجاری در گران‌ترین و پرحاشیه‌ترین تراشه‌ها (شتاب‌دهنده‌های AI پرچمدار، CPU‌های سرور رده‌بالا) ظاهر شوند پیش از آنکه فناوری آنقدر بالغ شود که به دستگاه‌های مصرفی برسد.

برای طراحان تراشه، بستر‌های شیشه‌ای آزادی طراحی‌ای را باز می‌کنند که سال‌ها توسط محدودیت‌های خمیدگی بسته‌بندی آلی مسدود شده بود — بسته‌های بزرگ‌تر، آرایه‌های Chiplet متراکم‌تر و تحویل برق دقیق‌تر. برای خریداران محاسبات AI، اثر عملی به‌صورت بهبود عملکرد به‌ازای هر وات در شتاب‌دهنده‌های نسل بعد از اواخر ۲۰۲۶ و شتاب‌گیری در طول ۲۰۲۷ ظاهر خواهد شد.

شرکتی که باید بیشترین توجه را به آن داشت Absolics است، با توجه به زمان‌بندی تولید زودتر و مدل بازار Merchant آن — این اولین نشانه واقعی است که آیا بستر‌های شیشه‌ای می‌توانند فراتر از زنجیره تأمین اختصاصی یک فروشنده به کل صنعت گسترش یابند.

اشتراک‌گذاری:
بستر شیشه‌ای هسته جایگزین بسته‌بندی آلی در تراشه‌های نسل بعد می‌شود | AIO APEX