Процессоры новой серии Intel Core Ultra 200K будут поставляться в упаковке чёрного цвета, а не привычного синего. Ранее компания Intel выпускала в чёрных коробках только специальные серии чипов для настольных ПК, например, отборные образцы Extreme Edition.

Источник изображений: videocardz.com

Накануне в Сеть попала фотография упаковки процессора Intel Core Ultra 9 285K, и инсайдеры поспешили опубликовать изображения упаковок процессоров Core Ultra 7 и Core Ultra 5. На коробках значится маркировка «Unlocked» и «Series 2», то есть речь идёт о процессорах Arrow Lake-S серии Core Ultra 200K, которые предложат разблокированный множитель и соответственно возможность разгона, а их TDP составит 125 Вт.

Ранее компания комплектовала чёрной упаковкой процессоры для энтузиастов серии Extreme Edition, а в последние годы чёрная упаковка применялась для специальных моделей китайского рынка — за пределами Поднебесной такие чипы не продавались. Intel пока воздерживается от публикации подробностей о процессорах нового поколения, и дата их выхода тоже не оглашается.

Если верить неофициальной информации, Core Ultra 200K появятся 24 октября вместе с материнскими платами на новом чипсете Z890. На начальном этапе ожидается дебют лишь пяти моделей, а за ними последуют и другие, включая вариант с TDP 65 Вт и без разблокированного множителя.

Давняя заинтересованность японских производителей чипов в совершенствовании своих технологических возможностей нашла отклик в намерениях американских компаний, которые заинтересованы в доступе к материалам и оборудованию японского происхождения. Десять компаний из обеих стран сформировали консорциум для совместного совершенствования технологий упаковки чипов.

Источник изображения: Resonac

Как сообщает являющаяся членом нового объединения японская компания Resonac, альянс получил наименование US-JOINT, а с японской стороны в него вошли несколько компаний, которые Resonac объединила в рамках инициатив JOINT и JOINT2 соответственно. С американской стороны в деятельности консорциума будут задействованы пять компаний, в Калифорнии на нужды этого объединения будет работать специальной созданный исследовательский центр. Строительство центра начнётся уже в этом году, в следующем он уже будет оснащён оборудованием и приступит к работе.

Посол США в Японии Рам Эмануель (Rahm Emanuel) подчеркнул, что в условиях высокой зависимости человечества от полупроводниковых компонентов важно укреплять цепочки поставок за счёт международного сотрудничества в соответствующих секторах. US-JOINT будет заниматься разработкой новых материалов и оборудования, необходимых для внедрения прогрессивных методов упаковки чипов, руководствуясь принципом постоянной и оперативной обратной связи с клиентами. Сложные пространственные методы упаковки чипов тоже останутся в фокусе внимания разработчиков. Помимо Resonac, в консорциум US-JOINT вошли Azimuth, KLA, Kulicke & Soffa, Moses Lake Industries, MEC, ULVAC, NAMICS, TOK и TOWA.

Принятый ещё в конце 2022 года «Закон о чипах» подразумевает выделение не только $39 млрд на субсидирование строительства новых предприятий по производству полупроводниковых компонентов, но и $11 млрд на исследования и разработки. Из этой суммы $1,6 млрд будут направлены на субсидирование разработок в сфере совершенствования технологий упаковки чипов.

Источник изображения: IBM

Об этом сообщает Bloomberg со ссылкой на заместителя министра торговли США Лори Локасцио (Laurie Locascio). Именно это ведомство занимается распределением целевых субсидий по «Закону о чипах». Указанную сумму планируется распределить между пятью направлениями исследований в разных областях, так или иначе имеющих отношение к технологии упаковки чипов. Соответственно, на каждое из направлений исследований может быть выделено до $150 млн субсидирования. Помимо прочего, государственные средства помогут разработчикам создать прототипы изделий, использующие новые технологии упаковки чипов. К одной из категорий относятся оборудования и оснастка, другая объединяет энергоснабжение и методы отвода тепла, третья имеет отношение к соединениям в оборудовании, четвёртая покрывает средства автоматизированного проектирования, а пятая относится к так называемым чиплетам.

На территории США осуществляется не более 3 % операций по тестированию и упаковке чипов, основная часть профильных производственных мощностей сконцентрирована в Азии, поэтому власти страны пытаются диверсифицировать соответствующие риски по географическому признаку. Предприятия по тестированию и упаковке чипов на территории США собираются строить Intel, SK hynix, Amkor Technology и Samsung Electronics.

Во второй половине 2025 года Apple намеревается использовать в своей продукции чипы, выполненные по новейшему 2-нм техпроцессу N2 от TSMC, а также использующие разработанную тайваньским подрядчиком передовую технологию упаковки чипов SoIC-X (System on Integrated Chip).

Источник изображения: tsmc.com

AMD стала первой из заказчиков TSMC, кто применил в своей продукции упаковку SoIC-X — она используется при производстве ускорителей искусственного интеллекта Instinct MI300 и высокопроизводительных игровых видеокарт. Сейчас это самая сложная технология упаковки чипов в ассортименте TSMC. Она была представлена в 2018 году, а массовое производство стартовало в 2022 году — тогда выход годной продукции быль лишь 50 %. К настоящему времени данный показатель удалось повысить до 90 % — таков он при производстве новой продукции AMD.

Интеграция технологии SoIC и существующих InFO/CoWoS позволит объединять однородные или гетерогенные компоненты в один SoC-подобный чип, то позволит уменьшить размеры готового продукта. TSMC намеревается интенсивно развивать технологию SoIC-X, в рамках которой тайваньский полупроводниковый подрядчик к 2027 году сможет обеспечивать соединение пластин при помощи сквозных соединений с шагом 3 мкм — сегодня этот показатель составляет 9 мкм.

Японские поставщики контролируют около 30 % мирового рынка оборудования для производства полупроводниковых компонентов и до 50 % рынка сопутствующих расходных материалов, но в сфере тестирования и упаковки чипов 38 % рынка принадлежат китайским предприятиям. Снизить зависимость от Китая призвана новая инициатива Intel, которая подразумевает разработку на территории Японии технологий автоматической упаковки чипов.

Источник изображения: Intel

Доминирование Китая на рынке подобных услуг объясняется высокой долей ручного труда на данном этапе изготовления чипов, а он в Китае исторически был дешевле, чем в тех же Японии или США. В новых геополитических условиях необходимость отправлять кристаллы чипов для тестирования и упаковки в Китай начинает тяготить производителей, которые намереваются наладить обработку кремниевых пластин на территории США и Японии, но чтобы не зависеть от специфики местного рынка труда, компаниям нужно развивать автоматизацию в этой сфере, как поясняет Nikkei Asian Review.

Изданию стало известно о запуске Intel инициативы на территории Японии, где у компании имеется исследовательский центр, подразумевающей привлечение 14 местных поставщиков оборудования для тестирования и упаковки чипов к повышению уровня автоматизации подобных операций. Власти Японии готовы поддержать данные разработки, выделив десятки, если не сотни миллионов долларов США в виде субсидий. Работоспособные решения планируется получить к 2028 году. К тому времени Япония и США рассчитывают наладить на своей территории выпуск передовых чипов, которые нужно будет тестировать и упаковывать, а потому соответствующие технологии как раз пригодятся. К слову, автоматизация данных процессов в случае с Японией поможет решить и нехватку рабочего персонала, которая за счёт экспансии производства чипов на территории страны только усугубится к тому времени.

Компании Samsung Electronics и TSMC тоже располагают исследовательскими центрами в Японии, которые специализируются на технологиях упаковки и тестирования чипов. По мере усложнения компоновки современных вычислительных решений актуальность инвестиций в эту сферу растёт. Сам по себе рынок услуг по тестированию и упаковке чипов по итогам текущего года должен вырасти на 13 % до $12,5 млрд, как считают аналитики TechInsights.

Власти Южной Кореи одобрили инициативу национального уровня, нацеленную на активное содействие развитию передовых технологий упаковки чипов, передаёт местное издание The Elec со ссылкой на анонимные источники. План уже прошёл предварительную экспертизу — её провёл Корейский институт оценки и планирования науки и технологий (KISTEP).

Источник изображения: samsung.com

Эксперты изучили национальные проекты с бюджетом более 50 млрд вон ($36,16 млн) при прямой государственной поддержке, превышающей 30 млрд вон ($21,7 млн). Подобные проекты редко проходят экспертизу с первого раза, но технологии упаковки чипов оказались исключением. Большинство рецензентов в KISTEP пришло к консенсусу и признало необходимость программы, чтобы догнать мирового лидера в лице TSMC.

Распределение передовых (слева) и зрелых (справа) полупроводниковых производств по регионам. Источник изображения: trendforce.com

К 2027 году доля Южной Кореи в мощностях передовых технологических процессов достигнет 11,5 % с возможностью дальнейшего роста, считают аналитики TrendForce. Бюджет семилетней программы был сокращён с первоначальных 500 млрд вон ($361,59) до 206,8 млрд вон ($149,55). После прохождения технико-экономического обоснования о программе, как ожидается, будет официально объявлено в этом году, а её реализация начнётся в следующем.

Сокращение бюджета было ожидаемым, но утверждение инициативы с первого раза указывает на глубокое понимание властями важности упаковки чипов, отмечает источник TheElec.

Призывы к тайваньским компаниям создавать предприятия по выпуску чипов за пределами острова часто звучат от крупных клиентов и целых государств, но растущее значение в наше время обретает и сфера тестирования и упаковки чипов, которая должна развиваться синхронно. Эксперты считают, что экспансия профильных предприятий за пределами Тайваня будет неизбежной.

Источник изображения: ASE Technology

Как поясняет DigiTimes, возможности компании TSMC по тестированию и упаковке чипов с использованием передовой технологии CoWoS в текущем году должны удвоиться, но даже с учётом мощностей подрядчиков они не смогут покрыть потребности рынка. Компания ASE Technology обладает необходимым оборудованием и компетенциями, чтобы обеспечивать полный цикл тестирования и упаковки чипов по методу CoWoS 2.5D. Компания Amkor способна содействовать им лишь на определённых этапах технологического процесса, но в нынешней ситуации любая помощь очень важна. При этом для всей отрасли по упаковке чипов прошедший 2023 год характеризовался двузначным спадом показателей, а востребованным методом упаковки CoWoS владеют лишь немногие участники рынка, перечисленные в этом абзаце выше.

Помимо высокого спроса на определённый вид услуг, участников рынка толкает к международной экспансии суровая геополитическая реальность, которая заставляет критически оценивать высокую степень концентрации профильных предприятий на Тайване. Поставщики оборудования считают, что основными направлениями экспансии станут Сингапур, Малайзия и Япония. Для тайваньских компаний, которые решатся на такую миграцию, при выборе её направления будет важен целый ряд факторов: поддержка правительства в виде субсидий, наличие квалифицированной рабочей силы, развитость цепочек поставок и логистики, наличие спроса со стороны местных клиентов, а главное — готовность инженерной инфраструктуры к появлению новых предприятий. Стабильность энерго- и водоснабжения будет иметь первостепенную важность в этом вопросе.

Генеральный директор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) на недавнем отчётном квартальном мероприятии заявил, что занимающаяся упаковкой чипов компания Amkor намеревается построить своё предприятие в Аризоне в непосредственной близости от производственной площадки TSMC. Обеим компаниям предстоит вести работу по приведению своих операций в регионе в соответствие с требованиями местных клиентов.

По словам Илона Маска (Elon Musk), закупившего 10 000 ускорителей вычислений NVIDIA, достать их было «труднее, чем наркотики». NVIDIA объяснила, что узким местом при производстве графических процессоров стал этап упаковки чипов. В графических процессорах NVIDIA H-класса (для ускорителей) используется технология упаковки TSMC 2.5D Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS) — многоэтапный высокоточный процесс, высокая сложность которого ограничивает его производительность.

Источник изображения: NVIDIA

Существует много факторов, способных повлиять на изготовление полупроводников, начиная от ошибок при проектировании, перебоев электроснабжения, загрязнения материалов вплоть до банальной нехватки редкоземельных металлов или других материалов. Но проблема с упаковкой CoWoS может оказаться более серьёзной, чем ожидалось.

TSMC заявила, что ей потребуется 1,5 года на завершение строительства дополнительных фабрик и расширение уже существующих мощностей, чтобы компенсировать отставание процесса упаковки от скорости производства самих чипов. Это означает, что NVIDIA придётся расставлять приоритеты при выпуске своих продуктов — не хватит времени и возможностей, чтобы упаковать их все.

TSMC на сегодняшний день является одним из немногих игроков с функциональной, высокопроизводительной технологией упаковки, которая является абсолютным требованием для масштабирования производительности. Но есть надежда, что Intel Foundry Services (IFS) в скором времени сможет составить конкуренцию TSMC в этой области. Компания Samsung также прилагает большие усилия, чтобы сократить разрыв в производственных технологиях по сравнению с TSMC. Недавно даже появилась информация, что NVIDIA поручит Samsung упаковку чипов для ИИ-ускорителей. Если это окажется правдой, то проблему дефицита GPU для ускорителей получится если не решить, то хотя бы несколько сгладить.

Samsung Electronics обеспечит компании NVIDIA поставку высокопроизводительных полупроводниковых компонентов и услуги по упаковке чипов. Сотрудничество с таким партнёром поможет корейскому электронному гиганту обеспечить себя заказами и от других технологических компаний.

Источник изображений: semiconductor.samsung.com

Samsung и NVIDIA сейчас проводят технологическую проверку стеков памяти HBM3 (High Bandwidth Memory) от Samsung, а также качества услуг по упаковке чипов для графических процессоров американской компании, сообщает Korea Economic Daily со ссылкой на собственный источник из Сеула. По завершении работ Samsung будет осуществлять упаковку чипов H100, составляющих основу ускорителей NVIDIA для систем искусственного интеллекта, а также станет поставщиком стеков памяти HBM3 для этих ускорителей. Соглашение будет заключено в конце года.

Упаковка — один из последних этапов производства полупроводников. Она предполагает размещение микросхемы на подложке из текстолита со всеми контактами и интерфейсами, необходимыми для работы чипа и его подключения к другим компонентам системы. NVIDIA традиционно полагалась на TSMC, которая производит упаковку чипов с использованием собственной технологии; память HBM3 для ускорителей выпускала SK hynix. Но в связи с высоким спросом на компоненты для ИИ, а также загруженностью линий TSMC американский производитель был вынужден искать альтернативное предложение, которое ей обеспечила Samsung. В рамках нового партнёрства корейская компания может получить заказ и на производство самих графических процессоров NVIDIA, но пока речь только о поставках памяти и упаковке чипов. Все больше технологических компаний могут начать обращаться в Samsung в связи с загруженностью упаковочных линий TSMC, утверждает источник издания.

Крупнейшие мировые полупроводниковые подрядчики в лице Samsung, TSMC и Intel жёстко конкурируют на рынке передовых технологий упаковки, позволяющих объединять разнородные компоненты или вертикально соединять несколько микросхем. В 2021 году мировой рынок этого сегмента составлял $37,4 млрд, а к 2027 году он может вырасти на 74 % до $65 млрд. Сегодня отрасль сосредоточен на технологии 2.5D, предполагающей симбиоз графических процессоров и памяти HBM, которая в 10 раз быстрее DRAM. Мировым лидером является TSMC, которая вот уже шесть лет работает над технологией 2.5D — недавно компания сообщила, что планирует инвестировать 90 млрд тайваньских долларов ($2,9 млрд) в новый завод по производству упаковки на Тайване. В 2021 году компания представила технологию 2.5D I-Cube: во II квартале 2024 года стартует массовое производство компонентов I-Cube4 с графическим процессором и четырьмя чипами HBM, а в III квартале настанет черёд I-Cube8 с восемью чипами HBM.

Samsung же стремится сделать своей сильной стороной предложение упаковки «под ключ», способное привлечь крупные технологические компании. Корейский производитель начал оказывать услугу, охватывающую весь процесс выпуска полупроводников: поставки чипов памяти, упаковку и тестирование — это поможет компании стать привлекательной альтернативой TSMC в условиях интенсивного роста отрасли ИИ. Спрос на услугу «под ключ» будет расти, помогая клиентам экономить время и деньги, а не привлекать подрядчиков для каждой услуги.

Кроме того, Samsung и её местный конкурент SK hynix планируют значительно расширить линии производства памяти типа HBM — к концу 2024 года они планируют вложить в это направление более 2 трлн вон ($1,56 млрд), что поможет более чем вдвое увеличить производственную мощность линий HBM. Пока рынок DRAM пытается выйти из пике, спрос на HBM продолжает демонстрировать положительную динамику: в 2022 году он был 181 млн Гбайт; в 2023 году может подскочить на 60 % до 290 млн Гбайт, а в 2024 году может вырасти ещё на 30 % в годовом исчислении, подсчитали аналитики TrendForce.

Компания TSMC самостоятельно не только обрабатывает кремниевые пластины, но и занимается тестированием и монтажом чипов в корпус, если речь идёт об изделиях со сложной пространственной компоновкой. Именно этот этап контрактного производства чипов для систем искусственного интеллекта сейчас является «узким местом», поэтому к концу следующего года TSMC рассчитывает расширить профильные мощности в два раза.

Источник изображения: TSMC

Генеральный директор компании Си-Си Вэй (C.C. Wei) в ходе беседы с аналитиками на квартальном отчётном мероприятии признался, что сейчас возможности TSMC по пространственной упаковке передовых чипов не позволяют на 100 % удовлетворять спрос со стороны клиентов. Понимая, что потребность рынка в такого рода услугах не ослабнет в ближайшее время, TSMC активно расширяет профильные производственные мощности, но избавиться от ограничений в этой сфере удастся лишь к концу следующего года, если всё пойдёт по плану.

К слову, на этапе обработки кремниевых пластин TSMC способна в полной мере удовлетворять спрос клиентов, с этим никаких проблем сейчас нет, как пояснил глава компании. Он позже добавил, что в сфере упаковки чипов с использованием метода CoWoS, который востребован при производстве компонентов для систем ИИ, компания рассчитывает увеличить свои мощности примерно в два раза.

В ближайшие пять лет, как уже отмечалось, TSMC рассчитывает столкнуться с ежегодным ростом выручки в сегменте ИИ на 50 % в среднем, поэтому с текущей доли в 6 % она довольно быстро вырастет до двузначных значений в процентах. Не самый простой 2023 год, по словам руководства компании, не вынуждает её отказаться от среднесрочного прогноза по темпам роста совокупной выручки на 25–30 % в год в среднем. Свои сильные стороны TSMC сможет реализовать, обеспечивая выпуск чипов для ИИ по передовым технологиям, и занять в сегменте таких услуг доминирующее положение на рынке, как верит руководство. В текущем году, впрочем, на существенную поддержку от этого направления оно пока не рассчитывает.

Внимание производителей микросхем и их клиентов всё сильнее привлекают передовые технологии упаковки, которые повышают производительность за счёт эффективной компоновки микросхем. Samsung Electronics, второй в мире контрактный производитель чипов, начала предоставлять услуги по передовой упаковке и тестированию чипов для клиентов своего контрактного производства, стремясь конкурировать с мировым лидером TSMC на фоне стремительного роста сектора ИИ.

Источник изображения: Techpowerup

Samsung предлагает дополнять решения клиентов своими флагманскими решениями, например, добавляя к центральными процессорам на одну подложку свои микросхемы оперативной памяти DRAM. Так компания хочет привлечь крупные технологические компании, разрабатывающие свои собственные микросхемы для ИИ. «Samsung является комплексным производителем полупроводников, который может работать во всех сферах деятельности, — заявил представитель компании. — Мы обеспечиваем наилучшую производительность на всех этапах процесса производства чипов, чтобы помочь клиентам внедрять инновации».

Сегмент передовой упаковки чипов быстро растёт. Согласно прогнозам, к 2027 году этот сегмент мирового рынка вырастет почти втрое до $7,9 млрд с $2,7 млрд в 2021 году. Samsung уже приняла различные меры для расширения своего присутствия на рынке. Компания разработала память с высокой пропускной способностью (HBM), которая позволяет обрабатывать большой объём данных за счёт объединения нескольких микросхем DRAM, а также продвигает технологию гетерогенной интеграции, которая соединяет HBM и CPU.

В конце прошлого года компания создала отдельную команду для передового упаковочного бизнеса под непосредственным контролем Кён Ке Хёна (Kyung Kye Hyun), президента и главного исполнительного директора подразделения решений для устройств Samsung. «Мы помогаем клиентам справиться с быстрыми изменениями рыночного спроса» , — заявил представитель Samsung.

Samsung готова предоставить клиентам передовые технологии для упаковки нескольких микросхем в один корпус, такие как 2,5D и 3D. В 2,5D-структуре несколько чипов размещаются бок о бок на кремниевой подложке для достижения чрезвычайно высокой плотности межсоединений. В 3D-структуре микросхемы упаковываются путём укладки одна на другую для обеспечения кратчайшего межсоединения и наименьшей занимаемой площади.

Samsung стремится привлечь крупные технологические компании, такие как Google, Microsoft, Tencent, которые продвигают технологии ИИ и высокопроизводительных вычислений, для комплексного обслуживания «под ключ». Этим глобальным технологическим гигантам требуются высокопроизводительные чипы с максимальной плотностью размещения. Услуги Samsung по упаковке позволяют этим компаниям сократить время на закупку полупроводников и сократить расходы на управление цепочками поставок.

Samsung надеется увеличить свою долю рынка за счёт крупнейшего в мире производителя полупроводниковых изделий TSMC, на долю которого сейчас приходится более 50 % мировой отрасли. Это весьма амбициозная задача, так как TSMC только на Тайване располагает пятью заводами по упаковке чипов, а в июне прошлого года открыла центр исследований и разработок для технологий 3D-упаковки в Японии.