NVIDIA explora encapsulamento CoWoP (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB) para GPUs Rubin GR150

A NVIDIA parece estar explorando o potencial do CoWoP como sua próxima solução de empacotamento avançada, que pode desempenhar um papel significativo na próxima geração de suas GPUs Rubin.

GPUs NVIDIA Rubin podem implementar a tecnologia CoWoP em substituição ao CoWoS

Por quase 14 anos, o CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) tem sido uma tecnologia fundamental no setor de computação de alto desempenho (HPC) e chips de inteligência artificial (IA), amplamente adotado por gigantes da indústria como NVIDIA e AMD. Esse método de encapsulamento não só está bem estabelecido, como também se beneficia de uma forte cadeia de suprimentos que envolve múltiplos parceiros. Apesar de seu histórico comprovado, a NVIDIA parece estar considerando uma mudança para o CoWoP (Chip-on-Wafer-on-Platform PCB), indicando uma mudança estratégica que pode redefinir sua futura linha de produtos.

Vazamentos recentes em roteiros de desenvolvimento divulgados pelo DigiTimes sugerem que a NVIDIA está testando ativamente o CoWoP para suas GPUs de próxima geração. Notavelmente, a tecnologia CoWoP elimina o substrato de encapsulamento tradicional, permitindo conexões diretas do interposer à placa-mãe, o que pode melhorar o desempenho geral.

Especificações do sistema NVIDIA Rubin: 576 GPUs, 2304 chips de memória, 12672 núcleos de CPU, transistores 1300T. — Fonte da imagem: NVIDIA

O CoWoP oferece diversas vantagens, como:

Integridade de sinal aprimorada (SI) com perdas mínimas de substrato, estendendo o alcance do NVLINK
Integridade de energia (PI) aprimorada devido a uma rede de distribuição de energia (PDN) mais eficiente
Gerenciamento térmico superior com designs sem tampa e contato direto com a matriz
Menor coeficiente de expansão térmica (CTE) em PCBs, mitigando problemas de empenamento
Maior resiliência à eletromigração
Redução dos custos de fabricação pela eliminação de embalagens e tampas
Alinhamento com a visão de longo prazo do modelo Dielet

As diferenças na integridade do sinal e da potência através do CoWoP não apenas minimizam as perdas no substrato, como também posicionam a regulação da tensão mais próxima da matriz da GPU, otimizando assim o desempenho. Além disso, a ausência de uma tampa no encapsulamento facilita o contato térmico direto com o silício, contribuindo para a redução de custos e um design eficiente.

De acordo com o cronograma vazado, os testes preliminares do CoWoP começaram este mês, com a NVIDIA avaliando a GPU GB100 juntamente com uma configuração fictícia de GPU/HBM. Esses testes se concentrarão na seleção de fluxos de processo de fabricação com um formato físico de 110×110 mm.

Em agosto de 2025, a NVIDIA deverá testar uma versão funcional do GB100 CoWoP, integrando uma GPU operacional e um HBM, mantendo as dimensões originais. Esta fase avaliará a capacidade de fabricação, a integridade estrutural, o desempenho elétrico, o design térmico e a taxa de transferência da interface NVLINK, utilizando uma placa e6540 equipada com duas GPUs GB102, sem a necessidade de clientes externos.

Cronograma e detalhes do processo de montagem do CoWoP com metas e avanços na tecnologia de chips. — Fonte da imagem: DigiTimes

Visando o próximo ano, a NVIDIA planeja avançar nos testes com seus chips Rubin utilizando o pacote CoWoP. O GR100 CoWoP contará com um formato SXM8, visando leituras de produção oportunistas e medidas preparatórias para o modelo GR150. Essencialmente, o GR100 serve como um ambiente de testes, potencialmente levando a uma solução “Rubin” GR150 totalmente pronta para produção.

Com previsão de entrada em produção no final de 2026 e disponibilidade em 2027, a solução Rubin GR150 CoWoP promete aprimorar as ofertas da NVIDIA. No entanto, é importante observar que a NVIDIA não está abandonando completamente o CoWoS; em vez disso, ambas as tecnologias coexistirão para atender às diversas necessidades do setor.

No entanto, a transição para o CoWoP não é isenta de desafios. A integração de uma nova solução de encapsulamento envolve custos iniciais significativos e o estabelecimento de uma nova cadeia de suprimentos. Além disso, a complexidade e as modificações de design necessárias para as estruturas de placas-mãe existentes podem levar ao aumento de custos e a potenciais desacelerações na produção.

Além disso, o Morgan Stanley sugere que as perspectivas da NVIDIA adotar o CoWoP para suas futuras GPUs permanecem incertas, com diversas empresas investidoras expressando reservas semelhantes. O resultado depende fortemente das tendências de mercado e da dinâmica de oferta e demanda. Pode levar vários anos para que a linha Rubin chegue ao mercado, com mais clareza sobre a aplicação real do CoWoP somente após o lançamento, enquanto o CoWoS continua sendo uma opção confiável para a NVIDIA.

Fonte da notícia: Jukan

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