NVIDIA untersucht CoWoP-Verpackungen (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB) für Rubin GR150-GPUs

NVIDIA scheint das Potenzial von CoWoP als seine nächste fortschrittliche Verpackungslösung zu erkunden, die in der nächsten Generation seiner Rubin-GPUs eine bedeutende Rolle spielen könnte.

NVIDIA Rubin-GPUs könnten CoWoP-Technologie als Alternative zu CoWoS implementieren

CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) ist seit fast 14 Jahren eine zentrale Technologie im Bereich High-Performance-Computing (HPC) und künstlicher Intelligenz (KI) und wird von Branchenriesen wie NVIDIA und AMD weithin eingesetzt. Diese Verpackungsmethode ist nicht nur etabliert, sondern profitiert auch von einer starken Lieferkette mit mehreren Partnern. Trotz seiner bewährten Erfolgsbilanz scheint NVIDIA eine Umstellung auf CoWoP (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB) in Erwägung zu ziehen. Dies deutet auf einen strategischen Schritt hin, der die zukünftige Produktpalette des Unternehmens neu definieren könnte.

Jüngste Leaks in den von DigiTimes veröffentlichten Entwicklungs-Roadmaps deuten darauf hin, dass NVIDIA CoWoP aktiv für seine GPUs der nächsten Generation testet. Die CoWoP-Technologie macht das traditionelle Gehäusesubstrat überflüssig und ermöglicht direkte Interposer-Verbindungen zum Motherboard, was die Gesamtleistung steigern könnte.

NVIDIA Rubin-Systemspezifikationen: 576 GPUs, 2304 Speicherchips, 12672 CPU-Kerne, 1300T-Transistoren. — Bildquelle: NVIDIA

CoWoP bietet mehrere Vorteile, wie zum Beispiel:

Verbesserte Signalintegrität (SI) mit minimalen Substratverlusten, wodurch die NVLINK-Reichweite erweitert wird
Verbesserte Stromintegrität (PI) durch ein effizienteres Power Delivery Network (PDN)
Überlegenes Wärmemanagement mit deckellosen Designs und direktem Chipkontakt
Niedrigerer Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) auf Leiterplatten, wodurch Verzugsprobleme gemildert werden
Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber Elektromigration
Reduzierte Herstellungskosten durch den Verzicht auf Verpackungen und Deckel
Ausrichtung an der langfristigen Vision des Dielet-Modells

Die Unterschiede in der Signal- und Leistungsintegrität durch CoWoP minimieren nicht nur Substratverluste, sondern positionieren die Spannungsregelung auch näher am GPU-Chip und optimieren so die Leistung. Darüber hinaus erleichtert der Verzicht auf einen Gehäusedeckel den direkten thermischen Kontakt mit dem Silizium, was zu geringeren Kosten und einem effizienten Design beiträgt.

Laut dem durchgesickerten Zeitplan begannen die Vortests für CoWoP diesen Monat. NVIDIA evaluierte die GB100-GPU zusammen mit einem Dummy-GPU/HBM-Setup. Der Fokus dieser Tests liegt auf der Auswahl von Fertigungsprozessabläufen mit einem physischen Formfaktor von 110 x 110 mm.

Im August 2025 wird NVIDIA voraussichtlich eine funktionsfähige Version des GB100 CoWoP testen, die eine betriebsbereite GPU und ein HBM integriert und dabei die ursprünglichen Abmessungen beibehält. In dieser Phase werden Herstellbarkeit, strukturelle Integrität, elektrische Leistung, thermisches Design und NVLINK-Schnittstellendurchsatz bewertet. Dabei kommt ein e6540-Board mit zwei GB102-GPUs zum Einsatz, ohne dass externe Clients beteiligt sind.

Zeitleiste und Prozessdetails der CoWoP-Montage mit Zielen und Fortschritten in der Chiptechnologie. — Bildquelle: DigiTimes

Für das kommende Jahr plant NVIDIA, die Tests seiner Rubin-Chips im CoWoP-Paket voranzutreiben. Der GR100 CoWoP wird im SXM8-Format erhältlich sein und soll opportunistische Produktionstests und Vorbereitungen für das GR150-Modell ermöglichen. Der GR100 dient im Wesentlichen als Testumgebung, die potenziell zu einer produktionsreifen GR150-„Rubin“-Lösung führen kann.

Die Rubin GR150 CoWoP-Lösung soll Ende 2026 in Produktion gehen und ab 2027 verfügbar sein. Sie verspricht eine Erweiterung des NVIDIA-Angebots. Dennoch ist es wichtig zu beachten, dass NVIDIA CoWoS nicht vollständig aufgibt. Vielmehr werden beide Technologien nebeneinander bestehen, um den unterschiedlichen Branchenanforderungen gerecht zu werden.

Der Übergang zu CoWoP ist jedoch nicht ohne Herausforderungen. Die Integration einer neuen Verpackungslösung ist mit erheblichen Vorlaufkosten und dem Aufbau einer neuen Lieferkette verbunden. Darüber hinaus können die Komplexität und die erforderlichen Designänderungen an bestehenden Motherboard-Frameworks zu höheren Kosten und potenziellen Produktionsverzögerungen führen.

Morgan Stanley weist zudem darauf hin, dass die Aussichten, dass NVIDIA CoWoP für seine kommenden GPUs einsetzt, ungewiss bleiben, da verschiedene Investoren ähnliche Vorbehalte äußern. Der Ausgang hängt stark von Markttrends und der Angebots-Nachfrage-Dynamik ab. Es könnte mehrere Jahre dauern, bis die Rubin-Reihe auf den Markt kommt. Genauere Informationen zur tatsächlichen Anwendung von CoWoP werden sich erst nach der Veröffentlichung ergeben, während CoWoS für NVIDIA weiterhin eine zuverlässige Option darstellt.

Nachrichtenquelle: Jukan

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