Google 下代 TPU 據報改用 Intel EMIB-T:AI 晶片戰打到封裝
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Google 下代 TPU 據報改用 Intel EMIB-T:AI 晶片戰打到封裝

圖片:via Tom's Hardware — https://www.tomshardware.com/tech-industry/semiconductors/intels-emib-packaging-gains-traction-as-chip-designers-look-to-skirt-tsmcs-cowos-constraints-googles-reported-decision-for-9th-gen-tpus-highlights-intels-attractive-alternative
TechLab 編輯部(譯)·

拆解 EMIB-T 同 CoWoS-L 嘅技術取向、供應考量同量產風險

Google 下一代 TPU,代號 Humufish,據報考慮把先進封裝交畀 Intel,用 EMIB-T 取代一路用開嘅台積電 CoWoS。消息源頭係 SemiAnalysis 嘅供應鏈研究,Tom's Hardware 再做技術拆解;截至發稿,Google 同 Intel 都冇正式確認。呢個前提好重要:而家只係講緊設計選擇同驗證方向,未有證據顯示已經落單量產,幾百萬顆出貨嘅講法亦未獲確認。先進製程之外,封裝產能、走線、供電同良率已經開始決定 AI 晶片可唔可以準時出貨。

先釐清:Humufish 到底係第幾代

SemiAnalysis 同 Tom's Hardware 把 Humufish 稱為 TPU v9;Counterpoint 4 月報告就叫佢 TPU v8e,話項目仲喺 design-in 同 qualification 階段,目標係 2027 年底開始量產,出貨爬升要等到 2028,亦要睇 Intel 封裝良率同基板供應。Google 官方暫時只公開到第八代 TPU 8t 同 8i,冇提 Humufish。世代名、時間表同最終封裝方案都未坐實,可以拆技術邏輯,暫時唔可以當路線圖已拍板。

Intel 官方 EMIB 封裝路線圖,列出封裝尺寸、HBM 數量同矽橋數量嘅擴展方向

圖片:Intel

CoWoS-L 係一張全域路網

CoWoS-L 由一塊覆蓋整個封裝嘅 RDL 中介層做全域走線,再喺要高速互連嘅位置嵌入 LSI 矽橋。相鄰 compute die、I/O die 同 HBM 可以靠 LSI 密密接駁,較長距離訊號就行 RDL。好處係整個封裝都有較細密、較靈活嘅佈線,台積電亦可加 eDTC 改善供電。台積電官方話 5.5 倍光罩尺寸方案喺 2026 年開始量產,亦會繼續擴大中介層。話 CoWoS-L 一定畀光罩尺寸卡死,其實講得太簡單。

EMIB-T 用局部矽橋,供電係主打

EMIB-T 冇一塊鋪滿封裝嘅 RDL 中介層;細塊矽橋只嵌喺兩粒晶粒要高速連線嘅位置,其餘走線交畀較平嘅有機基板。局部連線可以好密,不過跨越較遠晶粒嘅訊號仍要行基板,整體佈線密度未必贏 CoWoS-L。個 T 就係 TSV,矽橋可以垂直供電,再配 MIM 電容同接地層,縮短電流路徑、壓低電壓波動。對功耗愈來愈高嘅 AI 加速器,乾淨穩定嘅電同高速互連一樣難搞。

Google 嘅選擇要計埋供應同良率

如果報道準確,Google 多半唔會只睇一個電氣指標。CoWoS 產能長期緊、成本、超大封裝翹曲風險、供應鏈分散,同 Intel 可唔可以交到穩定良率,都會一齊計。Intel 主張少咗大型中介層可改善材料利用率,機械結構亦可能較易處理;但矽橋加 TSV、電容同多層金屬後,本身亦複雜咗,封裝翹曲、局部應力同基板供應照樣係問題。現階段冇公開數據證明 Humufish 用 EMIB-T 會快過、平過或者慳電過 CoWoS-L。

Intel 最想攞到外部客戶信心

呢單對 Intel 嘅價值,唔止係一張封裝訂單。就算日後 TPU 主運算晶粒繼續由台積電先進製程生產,後段都可以交畀 Intel;咁 Intel 未使先說服 Google 轉製程,已經有機會用封裝切入大型外部客戶。對台積電嚟講,晶圓代工收入未必即刻走,但 CoWoS 由預設選擇變成要同第二來源競爭,擴產、價錢同交貨期嘅壓力都會大咗。AI 晶片而家唔只鬥製程,HBM、基板同封裝能力都會直接影響供應。

對 TPU 供應,短期未有即時幫助

Google Cloud 客戶未會因為呢宗消息即刻多咗 TPU 可以租。真正影響供應同成本,要等 Humufish 完成設計、HBM 同基板驗證、封裝良率爬升,再睇 Intel 可唔可以準時放量。做得到,Google 日後唔使把所有先進封裝需求迫入 CoWoS 隊伍,擴 TPU 叢集會多一條供應路;做唔到,就可能要繼續爭取台積電配額,甚至改設計先追得返進度。下一步要睇 Google/Intel 正式確認、Intel 外部 AI 客戶量產紀錄,同 Humufish 最終用單一封裝定雙軌供應。


參考來源

本文根據原文及公開資料整理;資料有出入時,以原文及官方資料為準。

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