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Chip-on-Wafer-on-Substrate: TSMC hat 1.700-mm²-Interposer entwickelt

Für die nächste Generation an ASICs: Ein 1.700 mm² großer Interposer dient als Träger für mehrere Chiplets wie eine GPU mit sechs HBM-Speicherstapeln. Gedacht ist TSMCs neuer Interposer für 7-nm- und 5-nm-Designs.

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Experimenteller 2.500-mm²-Interposer mit zwei ASICs und acht HBM2-Stacks
Experimenteller 2.500-mm²-Interposer mit zwei ASICs und acht HBM2-Stacks (Bild: TSMC)

Der Auftragsfertiger TSMC hat gemeinsam mit Broadcom einen Interposer mit 1.700 mm² Fläche entworfen. Ein solches passives Siliziumplättchen wird genutzt, um multiple Chips wie Logic- und Speicher-Dies miteinander kommunizieren zu lassen. Exemplarisch spricht TSMC von einem ASIC wie einer GPU oder einem FPGA und dazu sechs HBM-Stacks mit 96 GByte Kapazität.

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Um die 1.700 mm² überhaupt belichten zu können, setzt TSMC auf sogenanntes Mask-Stitching. Hintergrund ist, dass die Fotomaske (Reticle) aktueller Scanner maximal 858 mm² betragen darf - für größere Flächen müssen mehrere Masken verwendet werden. Das Verfahren ist nicht neu, auch der bisherige Interposer für Nvidias GV100 oder NECs SX-10 Aurora Tsubasa benötigt schon zwei Belichtungsdurchgänge, weil mit 1.200 bis 1.300 mm² das Reticle gesprengt wird.

TSMC hat das ältere Modell für 16-nm-Designs ausgelegt, für Umsetzungen mit 7-nm-Chips wie AMDs Vega 20 reicht auch ein kompakterer Interposer, wie ihn UMC fertigt. Kommende 7-nm-ASICs wie eventuell Nvidias Ampere-Grafikprozessor könnten jedoch mit rund 800 mm² Die-Size und vier bis sechs HBM-Stacks antreten, was einen entsprechend großen Träger erfordern würde.

Weil der 1.700-mm²-Interposer für Designs mit mehreren Chiplets und Speicherstapeln ausgelegt ist, richtet sich die Technik primär an den Server-Markt, da Consumer-Produkte damit zu teuer wären. TSMC sieht hier Anwendungen wie künstliche Intelligenz, Machine Learning und 5G-Networking als Zielgruppe an. Firmen wie AMD, Fujitsu, Habana Labs, Nvidia oder Xilinx dürften damit die ersten Kandidaten für den Interposer sein.

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sambache 05. Mär 2020

Regierungen greifen meist erst ein, wenn der freie Markt Monopole geschaffen hat.

sambache 03. Mär 2020

Der Kapitalismus und der "freie Markt" führt zu Monopolen. Dieses Monopol entsteht halt...


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