Kompanije GlobalFoundries i TSMC sklopile su petogodišnji proizvodni sporazum vrijedan 2 milijarde dolara, prema kojem će GlobalFoundries u Sjedinjenim Američkim Državama proizvoditi silicijske interposere za TSMC-ovu tehnologiju naprednog pakovanja CoWoS.
Dogovor će TSMC-u i njegovim klijentima omogućiti dodatni američki izvor komponenti koje su ključne za izradu kompleksnih procesora namijenjenih vještačkoj inteligenciji i računarstvu visokih performansi. Zahvaljujući tome, određeni proizvodi mogli bi biti predstavljeni kao u potpunosti proizvedeni i upakovani u SAD-u.
Početak povećanja obima proizvodnje planiran je za prvu polovinu 2028. godine. GlobalFoundries će proširiti kapacitete u svojoj fabrici u Malti, u saveznoj državi New York. Kompanije nisu objavile planirani proizvodni kapacitet, ulaganja potrebna za proširenje niti detaljnu strukturu ugovora vrijednog 2 milijarde dolara. Sporazum, međutim, predviđa mogućnost dodatnog povećanja kapaciteta u skladu s potražnjom.
Komponente prilagođene konkretnim procesorima
Silicijski interposer je specijalizovani komad silicija koji omogućava veliki broj brzih veza između logičkih čipleta i slojeva HBM memorije. Na taj način omogućava izradu složenih procesora sastavljenih od više čipova, što je posebno važno za AI akceleratore i sisteme visokih performansi.
Interposeri za TSMC-ovu tehnologiju CoWoS-S nisu univerzalne komponente. Njihov dizajn zavisi od broja, dimenzija i rasporeda čipleta i HBM memorijskih sklopova, kao i od veza između njih. Moraju ispuniti i specifične zahtjeve vezane za distribuciju napajanja, integritet signala i napajanja te upravljanje toplotom.
U pojedinim slučajevima veliki interposeri mogu premašiti maksimalnu veličinu koju litografska oprema može obraditi u jednom prolazu. Tada je potrebno spajanje više dijelova, odnosno takozvano stitching rješenje. Ostaje otvoreno pitanje na koji način će GlobalFoundries proizvoditi i spajati takve velike interposere za napredne sisteme u paketu.
GlobalFoundries u ovom aranžmanu neće biti klasični dobavljač standardizovanih komponenti za TSMC, već podugovarač koji će proizvoditi više dizajna prilagođenih konkretnim korisnicima. To zahtijeva usklađivanje proizvodnih pravila, procesa i procedura kvalifikacije kako bi interposeri proizvedeni u fabrici GlobalFoundriesa mogli biti korišteni u TSMC-ovim CoWoS proizvodnim tokovima.
Interposer je samo jedan dio CoWoS procesa
Proizvodnja silicijskih interposera sama po sebi neće riješiti sva ograničenja u proizvodnji AI procesora. CoWoS zahtijeva i precizno povezivanje logičkih čipleta i HBM memorije s interposerom, postavljanje kompletne strukture na organsku podlogu te završna električna testiranja. Sporazum GlobalFoundriesa i TSMC-a ne obuhvata javno navedenu podjelu tih operacija.
Za TSMC bi prebacivanje dijela proizvodnje interposera na GlobalFoundries moglo osloboditi vlastite kapacitete i povećati dostupnost komponenti za napredno pakovanje. GlobalFoundries, s druge strane, dobija priliku da učestvuje u proizvodnji komponenti za napredne AI procesore iako je još 2018. godine odustao od razvoja najnaprednijih proizvodnih procesa za logičke čipove.
Kompanija tako može iskoristiti svoje proizvodne mogućnosti za izradu određenih elemenata složenih višeslojnih paketa. Ipak, nije poznato da li će biti uključena i u TSMC-ov lanac snabdijevanja za tehnologiju CoWoS-L.
Put prema američkom lancu proizvodnje
Dogovor se uklapa u TSMC-ove planove za širenje naprednog pakovanja u Arizoni. TSMC namjerava u toj saveznoj državi prije 2029. godine uvesti CoWoS i 3D-IC tehnologije, dok je s kompanijom Amkor Technology već potpisao desetogodišnji sporazum. Amkor u Peoriji, u Arizoni, gradi fabriku za napredno pakovanje čiji je početak proizvodnje planiran početkom 2028. godine.
Ukoliko se planovi realizuju, SAD bi do perioda 2029–2030. mogle dobiti uglavnom domaći lanac za proizvodnju naprednih AI procesora: logički čipovi proizvodili bi se u Arizoni, interposeri u New Yorku, a pakovanje i testiranje obavljali bi TSMC i/ili Amkor u Arizoni.
HBM memorija bi se u početku i dalje uglavnom nabavljala od azijskih proizvođača. Micron i SK hynix, međutim, planiraju pokretanje proizvodnje odnosno sklapanja HBM memorije u SAD-u tokom ove decenije.
Još nije poznato kako će TSMC i Amkor podijeliti operacije CoWoS pakovanja, niti da li će interposeri GlobalFoundriesa zaista biti korišteni u Arizoni. Također nije objavljeno koliko će tačno komponenti biti proizvedeno, kolika će biti ulaganja u proširenje fabrike i kako će biti riješena pitanja intelektualnog vlasništva.
