Nvidia finansuje pakowanie chipów u rywala TSMC. Wąskie gardło AI przesuwa się na końcówkę produkcji

Nvidia dokłada miliardy dolarów do rozbudowy zdolności pakowania układów AI w SPIL, spółce należącej do tajwańskiego ASE Technology. Informację podał Reuters, powołując się na anonimowego przedstawiciela branży zaznajomionego ze sprawą. Pieniądze mają sfinansować nowe powierzchnie fabryczne i wyposażenie do technologii CoWoS. Skala wsparcia nie była wcześniej publicznie znana. Nvidia nie odpowiedziała na prośbę o komentarz, a ASE oświadczyło, że nie komentuje plotek rynkowych dotyczących klientów.

Ruch Nvidii wpisuje się w szerszy wyścig, który Reuters opisał na podstawie rozmów z kilkunastoma menedżerami i analitykami. Popyt na układy AI przewyższa dostępne moce zaawansowanego pakowania, więc inwestują zarówno giganci, jak AMD, jak i mniej znani gracze z Tajwanu, a producenci maszyn opracowują nowe narzędzia.

Od obudowy do połowy wartości chipa

Przez dekady pakowanie służyło głównie ochronie układu i doprowadzeniu połączeń elektrycznych do płytki drukowanej. Dziś projektanci łączą w jednej obudowie procesory i pamięci, żeby działały jak jeden system. Powód jest prosty: coraz trudniej i drożej wyciska się wydajność z samego zmniejszania i dokładania tranzystorów. Dla chipów AI, które muszą przerzucać ogromne ilości danych między procesorem a pamięcią, szybkość tych transferów przekłada się bezpośrednio na tempo trenowania i uruchamiania modeli.

– Pakowanie było zawsze czymś, o co nie trzeba było się martwić – powiedział dziennikarzom w Tajpej Pat Gelsinger, były szef Intela, a obecnie partner w Playground Global. Jego zdaniem zaawansowane pakowanie może docelowo odpowiadać za nawet połowę wartości produktu chipowego, bo część dzisiejszych GPU i CPU integruje 10 lub więcej układów, czasem nawet 20.

Firma badawcza Yole Group prognozuje, że w 2026 roku przychody z zaawansowanego pakowania po raz pierwszy przewyższą te z tradycyjnego, a nakłady inwestycyjne na tę technologię zbliżą się do 28 mld dolarów.

Szukanie drogi poza TSMC

TSMC dominuje na rynku najbardziej zaawansowanych technologii pakowania, w tym chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS). Łączy ona osobne kawałki krzemu, np. procesory i pamięci, na wspólnym podłożu. Korzystają z niej Nvidia, AMD i Broadcom, a także firmy chmurowe projektujące własne układy AI. Ograniczone moce TSMC skłaniają jednak część klientów do szukania dodatkowych dostawców.

– Wszyscy szukają rozwiązania poza TSMC. Nie chcą polegać wyłącznie na TSMC – mówił w sierpniu D K Tsai, prezes Powertech Technology (PTI). Firma stawia na pakowanie panelowe, w którym zamiast okrągłych wafli używa się większych, prostokątnych paneli. Mieści się na nich więcej układów w jednym cyklu, a marnuje się mniej materiału, co ma znaczenie przy coraz większych procesorach AI. PTI pracuje nad tym z AMD i Broadcomem, a w Singapurze planuje zainwestować 400 mln dolarów we wspólne z Broadcomem przedsięwzięcie. Produkcja mogłaby ruszyć w 2028 roku. – Najważniejsze są teraz moce produkcyjne – powiedział wiceprezes PTI Jim Lin, dodając, że klienci czekają na zwiększenie produkcji.

TSMC rozwija własną technologię panelową, chip-on-panel-on-substrate (CoPoS). W kwietniu firma poinformowała, że zbudowała linię pilotażową i spodziewa się startu produkcji w ciągu kilku lat. TrendForce pisał wtedy o masowej produkcji w latach 2028–2029. CoWoS pozostaje na razie głównym rozwiązaniem TSMC dla AI.

AMD zapowiedziało inwestycje przekraczające 10 mld dolarów w tajwańskim przemyśle półprzewodnikowym, w tym współpracę z ASE, SPIL i Powertech przy zaawansowanym pakowaniu. Zapytana, czy pakowanie panelowe może być alternatywą dla TSMC, Lisa Su nie odpowiedziała wprost. Przyznała natomiast, że CoWoS i zaawansowane pakowanie są „super ważne” dla przyszłych układów HPC firmy, TSMC jest „niesamowitym partnerem”, ale „potrzeba więcej mocy”. Rani Borkar, szefowa sprzętu w Microsoft Azure, zwróciła uwagę, że pakowanie panelowe ograniczyłoby straty materiału przy dużych układach AI. Microsoft nie zdecydował jednak, czy i kiedy je zastosuje.

Nowy rynek dla producentów maszyn

Boom otwiera też rynek przed producentami sprzętu, którzy tradycyjnie skupiali się na wcześniejszych etapach produkcji, czyli budowaniu układów na krzemie. Seiji Nakama z Tokyo Electron Taiwan ocenił, że zaawansowane pakowanie rośnie znacznie szybciej niż rynek maszyn do produkcji chipów, choć jest od niego mniejsze. Sree Kesapragada z Applied Materials przewiduje, że rynek, wraz z pakowaniem panelowym, może znacząco urosnąć w ciągu trzech do pięciu lat. – To bliska perspektywa. To nie jest 10 czy 15 lat – powiedział.