TSMC、Siフォトニクス、ウェーハスケール集積v路のI肢を提案
AIコンピューティングパワーがけん引し、プロセスノードの微細化は早まっている、とTSMCシニアバイスプレジデント兼副共同最高業執行責任vのKevin Zhangが述べた。これは6月28日に横pでTSMC Technology Symposium Japanを開した際、メディア向け\術説会で述べたもの。

図1 TSMC シニアバイスプレジデント兼副共同最高業執行責任vのKevin Zhang
TSMCは、2nmプロセスノードからA16(1.6nmノード)へのロードマップをすと同時に、先端パッケージングにもRする。再配線層のインターポーザーは単なる配線の再構成をするだけではなく、アクティブなチップもmめ込む構]、Xを逃がすサーマルビア、さらにはシリコンフォトニクスにより光導光路をkつのサブストレートに設ける構](図2)などについてもらかにした。
図2 1パッケージ内のI/Ov路にSiフォトニクスを導入 出Z:TSMC
TSMCはなぜ先端パッケージにを入れるか。6月はじめのComputex Taipei 2024でNvidiaのCEOであるJensen Huangが述べたように、ムーアの法Г箸いΔ茲螢妊福璽匹遼Г世、微細化が行きつくところまで行きついた感があり、微細化のスピードが緩むk気如收AIによってAIコンピューティングパワーへの要求が指数関数的に\加してきた。Huangは、微細化\術とコンピューティングパワーのギャップがますます広がり、コンピューティングパワーのインフレがきていると表現した。これを解する桔,蓮微細化ではなく先端パッケージ\術であると共に、ウェーハスケールインテグレーションでもある。
TSMCがシリコンフォトニクスに触れたのは、これが初めてと思われる。シリコンフォトニクスはチップ屬瞭出関係のみで、チップ内の演Qはもちろんシリコンが担う。|極的には1パッケージ内のI/O霾をシリコンフォトニクスで構成し、消J電とレイテンシを1/10以下にする。
パッケージング\術の他にコンピューティングパワーを屬欧訃}段として、Cerebrasが実化しているウェーハスケール集積v路\術がある(図3)。Cerebrasは300mmウェーハからシリコンを21.5cm角で四角く切りDった巨jな1チップを設し(参考@料1、2、3)、TSMCが]している。最初は12nm、次に7nm、そして今Q開発したCS-3は5nmプロセスで]しており、集積されたトランジスタ数は最初の1兆個から3世代では4兆個に\えている。ウェーハ1でAIコンピュータが可Δ砲覆襦
図3 ウェーハスケール集積v路だと、コンピューティングパワーは40倍に 出Z:TSMC
TSMCと共同でCerebrasはウェーハスケール集積v路を開発したが、TSMCはこの\術もI肢(オプション)として掲げている。来、收AIを推進する顧客がウェーハスケール集積v路を要求する場合は、PDK(プロセス開発キット)をTして応えていくつもりか、とKevinに問したところ、Yesと答えた。TSMCは、NvidiaのHuang CEOが述べていた「コンピューティングパワーのインフレ」に応える\術をオプションとしてウェーハスケール集積v路をTしていることで、かつてのウィンテル(MicrosoftとIntel)の関係のように、TSMCとNvidiaの関係が来ありうることを唆している。
参考@料
1. 「Cerebras社、ウェーハ模のAIチップを実△靴織灰鵐團紂璽燭鯣売」、セミコンポータル、(2024/07/02)
2. 「7nmプロセスで]したウェーハ模の巨jなAIチップ」、セミコンポータル、(2021/04/28)
3. 「Cerebras、4兆トランジスタの3世代ウェーハスケールAIチップを開発」、セミコンポータル、(2024/03/15)