NVIDIA bada rozwiązania CoWoP (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB) dla układów GPU Rubin GR150

Firma NVIDIA najwyraźniej bada potencjał CoWoP jako swojego kolejnego zaawansowanego rozwiązania do pakowania, które może odegrać znaczącą rolę w nadchodzącej generacji procesorów graficznych Rubin.

Procesory graficzne NVIDIA Rubin mogą wdrażać technologię CoWoP w miejsce CoWoS

Od prawie 14 lat technologia CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) jest kluczową technologią w dziedzinie układów obliczeniowych o wysokiej wydajności (HPC) i sztucznej inteligencji (AI), szeroko stosowaną przez gigantów branży, takich jak NVIDIA i AMD. Ta metoda pakowania jest nie tylko dobrze znana, ale również korzysta z silnego łańcucha dostaw, obejmującego wielu partnerów. Pomimo ugruntowanej pozycji, NVIDIA wydaje się rozważać przejście na CoWoP (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB), co wskazuje na strategiczny krok, który może na nowo zdefiniować jej przyszłą ofertę produktów.

Niedawne przecieki z planów rozwoju, ujawnione przez DigiTimes, sugerują, że NVIDIA aktywnie testuje CoWoP dla swoich procesorów graficznych nowej generacji. Co istotne, technologia CoWoP eliminuje tradycyjne podłoże obudowy, umożliwiając bezpośrednie podłączenie interposerów do płyty głównej, co może poprawić ogólną wydajność.

Specyfikacja systemu NVIDIA Rubin: 576 procesorów GPU, 2304 chipy pamięci, 12672 rdzenie procesora, 1300 tranzystorów T. — Źródło obrazu: NVIDIA

CoWoP oferuje szereg zalet, takich jak:

Zwiększona integralność sygnału (SI) przy minimalnych stratach podłoża, co wydłuża zasięg NVLINK
Poprawiona integralność zasilania (PI) dzięki wydajniejszej sieci zasilania (PDN)
Doskonałe zarządzanie temperaturą dzięki konstrukcji bez pokrywy i bezpośredniemu kontaktowi z matrycą
Niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE) na płytkach PCB, łagodzący problemy z odkształceniami
Zwiększona odporność na elektromigrację
Obniżenie kosztów produkcji dzięki wyeliminowaniu opakowań i pokrywek
Zgodność z długoterminową wizją modelu Dieleta

Różnice w integralności sygnału i mocy dzięki technologii CoWoP nie tylko minimalizują straty na podłożu, ale także pozycjonują układ regulacji napięcia bliżej rdzenia GPU, optymalizując w ten sposób wydajność. Co więcej, brak pokrywy obudowy ułatwia bezpośredni kontakt termiczny z krzemem, przyczyniając się do obniżenia kosztów i zwiększenia wydajności konstrukcji.

Zgodnie z ujawnionym harmonogramem, wstępne testy CoWoP rozpoczęły się w tym miesiącu, a NVIDIA testowała kartę graficzną GB100 wraz z atrapą konfiguracji GPU/HBM. Testy te będą koncentrować się na wyborze przepływów procesów produkcyjnych o wymiarach 110 x 110 mm.

W sierpniu 2025 roku NVIDIA ma przetestować funkcjonalną wersję GB100 CoWoP, integrującą działający procesor graficzny (GPU) i HBM (Hardware Engine Interface), przy zachowaniu oryginalnych wymiarów. W tej fazie oceniana będzie możliwość produkcji, integralność strukturalna, wydajność elektryczna, projekt termiczny oraz przepustowość interfejsu NVLINK, z wykorzystaniem płyty e6540 wyposażonej w dwa procesory graficzne GB102, bez angażowania zewnętrznych klientów.

Harmonogram i szczegóły procesu montażu CoWoP wraz z celami i postępem w technologii układów scalonych. — Źródło obrazu: DigiTimes

Myśląc o przyszłym roku, NVIDIA planuje zaawansować testy swoich układów Rubin z wykorzystaniem pakietu CoWoP. GR100 CoWoP będzie miał format SXM8, co ma na celu umożliwienie doraźnych odczytów produkcyjnych i działań przygotowawczych dla modelu GR150. Zasadniczo GR100 służy jako poligon doświadczalny, potencjalnie prowadząc do w pełni gotowego do produkcji rozwiązania GR150 „Rubin”.

Rozwiązanie Rubin GR150 CoWoP, którego produkcja ma rozpocząć się pod koniec 2026 roku, a jego dostępność ma nastąpić do 2027 roku, obiecuje wzbogacić ofertę firmy NVIDIA. Należy jednak zauważyć, że NVIDIA nie rezygnuje całkowicie z technologii CoWoS; obie technologie będą współistnieć, aby sprostać zróżnicowanym potrzebom branżowym.

Przejście na CoWoP nie jest jednak pozbawione wyzwań. Integracja nowego rozwiązania w zakresie pakowania wiąże się ze znacznymi kosztami początkowymi i koniecznością utworzenia nowego łańcucha dostaw. Ponadto, złożoność i modyfikacje konstrukcyjne wymagane w przypadku istniejących ram płyt głównych mogą prowadzić do wzrostu kosztów i potencjalnego spowolnienia produkcji.

Ponadto, Morgan Stanley sugeruje, że perspektywy wdrożenia technologii CoWoP w nadchodzących procesorach graficznych firmy NVIDIA pozostają niepewne, a podobne obawy zgłaszają również różne firmy inwestycyjno-inwestycyjne. Ostateczny wynik w dużej mierze zależy od trendów rynkowych oraz dynamiki podaży i popytu. Wprowadzenie linii Rubin na rynek może zająć kilka lat, a bardziej szczegółowe informacje na temat faktycznego zastosowania technologii CoWoP staną się jasne dopiero po premierze, podczas gdy CoWoP nadal pozostaje niezawodną opcją dla firmy NVIDIA.