台积电CoW-SoW 预计2027年量产

因应大晶片趋势、及AI负载需要更多HBM，台积电计划结合InFO-SoW和SoIC为CoW-SoW，并预计在2027年量产。图／本报资料照片

随着IC设计业者透过增加晶片尺寸提高处理能力，考验晶片制造实力。辉达AI晶片Blackwell，被CEO黄仁勋誉为「非常非常大的GPU」，而确实也是目前业界面积最大的GPU，由两颗Blackwell晶片拼接而成，并采用台积电4奈米制程，拥有2,080亿个电晶体，然而难免遇到封装方式过于复杂之问题；台湾坐拥全球最先进晶片制造，未来有望成为AI重要矽岛。

CoWoS-L封装技术，使用LSI（本地矽互连）桥接RDL（矽中介层）连接晶粒，传输速度可达10／TBs左右；不过封装步骤由于桥接放置精度要求极高，稍有缺陷都可能导致价值4万美元的晶片报废，从而影响良率及获利。

法人透露，由于GPU晶粒、LSI桥接、RDL中介层和主基板之间的热膨胀系数（CTE）相异，导致晶片翘曲、系统故障。为提升良率，辉达重新设计GPU晶片顶部金属层和凸点。不只是AI晶片RTO（重新流片）修改设计，据供应链透露，准备发布之50系列的显卡也需要RTO，上市时间较原本递延。

晶片设计问题将不会只是辉达所独有。供应链透露，这类问题只会越来越多，不过为了消除缺陷或为提高良率而变更晶片设计于业内相当常见。AMD执行长苏姿丰曾透露，随着晶片尺寸不断扩大，制造复杂度将不可避免地增加。次世代晶片需要在效能和功耗方面取得突破，才能满足AI数据中心对算力的巨大需求。

以开发全球最大AI晶片的Cerebras指出，多晶片组合技术难度将呈现指数级成长，强调「一整片晶圆就是一个处理器」，Cerebras的Wafer-Scale Engine（WSE）系列即采用AI领域知名的「晶圆级处理器」。依照台积电一直在发展晶圆级系统整合技术 InFO-SoW（System-on-Wafer），Dojo超级电脑训练区块（Training Tile）就是基于台积电InFO-SoW并已量产的首款解决方案。

因应大晶片趋势、及AI负载需要更多HBM，台积电计划结合InFO-SoW和SoIC为CoW-SoW，将记忆体或逻辑晶片堆叠于晶圆上，并预计在2027年量产。可预见的未来，将看到更多在整片晶圆上叠叠乐的巨无霸AI晶片出现。