در تحولی بزرگ در زنجیره تأمین نیمه‌هادی‌ها، دو غول صنعت، GlobalFoundries و TSMC، قراردادی پنج‌ساله به ارزش ۲ میلیارد دلار امضا کرده‌اند. هدف از این همکاری، تولید اینترپوزرهای سیلیکونی برای فناوری بسته‌بندی پیشرفته CoWoS شرکت TSMC در خاک ایالات متحده است که نویدبخش بومی‌سازی کامل بخشی از پروسه تولید پردازنده‌های هوش مصنوعی و محاسبات با عملکرد بالا (HPC) در آمریکاست.
معماری CoWoS و نقش کلیدی اینترپوزر
فناوری CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) شرکت TSMC، زیربنای اصلی تولید تراشه‌های مدرن هوش مصنوعی است. در این معماری، چندین تراشه (Chiplet) و حافظه‌های HBM روی یک «اینترپوزر سیلیکونی» قرار می‌گیرند. اینترپوزر در واقع یک لایه سیلیکونی میانی است که وظیفه ایجاد اتصالات با چگالی بالا (High-density Interconnects) بین هسته‌های پردازشی و حافظه را بر عهده دارد. بدون این قطعه، تبادل داده بین HBM و GPU با سرعت و تأخیر مورد نیاز برای پردازش‌های سنگین ممکن نخواهد بود.
جزئیات فنی همکاری و ظرفیت تولید
بر اساس این توافق، GlobalFoundries (GF) ظرفیت تولید خود را در کارخانه «مالتا» واقع در ایالت نیویورک گسترش خواهد داد. طبق برنامه‌ریزی‌ها، تولید انبوه این قطعات برای نیمه نخست سال ۱۴۰۷ (۲۰۲۸ میلادی) هدف‌گذاری شده است. نکته فنی مهم اینجاست که اینترپوزرها قطعاتی استاندارد نیستند و برای هر طراحی پردازنده به صورت اختصاصی پیکربندی می‌شوند. GlobalFoundries به عنوان پیمانکار TSMC، باید قوانین طراحی (Design Rules) و فرایندهای تولید خود را دقیقاً با اکوسیستم CoWoS-S همسان‌سازی کند تا امکان یکپارچه‌سازی نهایی فراهم شود.
مشخصات فنی و چالش‌های مهندسی
- هدف اصلی: پشتیبانی از تولید پردازنده‌های پیچیده AI و HPC در آمریکا.
- محل تولید: کارخانه GlobalFoundries در مالتا، نیویورک.
- نوع بسته‌بندی هدف: اکوسیستم CoWoS-S شرکت TSMC.
- چالش طراحی: رعایت یکپارچگی سیگنال (Signal Integrity) و یکپارچگی توان (Power Integrity) برای طراحی‌های چندتراشه‌ای.
- محدودیت ابعاد: مدیریت چالش‌های ناشی از طراحی‌های بزرگتر از محدوده رتیکول (Reticle size) از طریق تکنیک‌های Stitching.
بومی‌سازی زنجیره تأمین در ایالات متحده
این توافق یکی از حلقه‌های گم‌شده در زنجیره تأمین داخلی آمریکا را تکمیل می‌کند. با حضور TSMC در آریزونا (برای تولید دای‌های منطقی) و همکاری Amkor (برای بسته‌بندی نهایی)، حالا با تولید اینترپوزرها در نیویورک توسط GlobalFoundries، ایالات متحده در حال نزدیک شدن به یک زنجیره تأمین کاملاً محلی برای پردازنده‌های هوش مصنوعی است. این استراتژی نه تنها امنیت تأمین را افزایش می‌دهد، بلکه به مشتریان اجازه می‌دهد محصولات خود را با برچسب «ساخت آمریکا» عرضه کنند.
نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده
با وجود اینکه GlobalFoundries از سال ۲۰۱۸ تولید تراشه‌های پیشرفته (Leading-edge) را متوقف کرده بود، این توافق مسیر جدیدی را برای نقش‌آفرینی این شرکت در عصر هوش مصنوعی باز کرده است. با این حال، سؤالات بسیاری در مورد جزئیات تولید، هزینه‌های سرمایه‌ای و نحوه مدیریت مالکیت معنوی (IP) بین دو شرکت همچنان باقی است. باید دید در سال‌های آینده، آیا این همکاری می‌تواند گلوگاه‌های تولید در بخش بسته‌بندی پیشرفته را به‌طور کامل رفع کند یا خیر.
