台積電表示,繼 2024 年發表革命性系統級晶圓(TSMC-SoW)技術,台積電再次推出以CoWoS 技術為基礎的 SoW-X,以打造一個擁有當前 CoWoS 解決方案 40 倍運算能力的晶圓尺寸系統,SoW-X 計劃於 2027 年量產。
根據台積電先前資訊顯示,台積電CoWoS採用的矽中介層(silicon interposer),最高可達到2831平方毫米,最大基板尺寸為80×80毫米,是光罩(Photomask)尺寸的3.3倍,可封裝邏輯電路、8個HBM3/HBM3E記憶體堆疊、I/O晶片與其他晶粒。目前這項技術已經應用於AMD Instinct MI300X加速器及Nvidia B200 GPU等AI GPU。
根據Tom’s Hardware報導,台積電在技術論壇提供更多技術細節,包括台積電計劃於明年推出下一代CoWoS-L先進封裝技術,將矽中介層面積擴大至4719平方毫米,達光罩尺寸5.5倍,並封裝12個HBM3/HBM3E記憶體堆疊。至於SoW-X,預計面積將來到6864平方毫米,並封裝4個SoIC、12個HBM4記憶體堆疊、I/O晶片與其他晶粒,預料會消耗掉大量電力,這需要更為複雜的冷卻技術因應。
為此,台積電也推出在將來CoWoS-L先進封裝技術上,整合16奈米製程打造的電源管理IC(PMIC),透過矽穿孔(TSV)技術,並以重分布層(RDL)進行供電,顯著降低電源路徑阻抗,提升系統電源完整性。
台積電表示,整合式PMIC可支援細緻的動態電壓調節(DVS),電力密度為傳統設計的5倍。同時,嵌入式深槽電容(eDTC)技術能有效抑制電壓波動,確保多晶粒或多核心系統在劇烈負載變化下仍能穩定運作。
隨著中介層尺寸放大,系統設計也面臨新挑戰。100×100毫米基板已接近OAM 2.0(加速器模組)(102×165毫米)規格上限,未來120×150毫米基板恐需新標準以適應模組與主機板設計。