TSMC está en camino de expandir su capacidad de empaquetado avanzado de chip sobre oblea sobre sustrato (CoWoS) casi dos veces para fines de 2024, pero incluso entonces, Nvidia consumirá la mitad de la capacidad que se espera que tenga la fundición en ese momento, según DigiTimes.
Según se informa, TSMC tiene la intención de expandir su capacidad de CoWoS de 8000 obleas por mes hoy a 11 000 obleas por mes para fines de año, y luego a alrededor de 20 000 para fines de 2024. Pero parece que incluso entonces Nvidia usará alrededor de la mitad de la capacidad que tendrá TSMC, digitimes afirma, citando fuentes familiarizadas con el asunto. Mientras tanto, AMD también está tratando de reservar capacidad CoWoS adicional para el próximo año.
Las megatendencias como 5G, inteligencia artificial (IA) y computación de alto rendimiento (HPC) están impulsando la adopción de diseños de chips múltiples altamente complejos como el Instinct MI300 de AMD o el H100 de Nvidia. Se considera ampliamente que Nvidia es el principal beneficiario de la creciente demanda de GPU de cómputo vinculadas a IA y que controla más del 90 % de los envíos de GPU de cómputo para nuevas implementaciones. Como resultado, TSMC está luchando por satisfacer la demanda de sus soluciones de empaque avanzadas CoWoS.
TSMC actualmente tiene la capacidad de procesar aproximadamente 8000 obleas CoWoS cada mes. Entre ellos, Nvidia y AMD utilizan entre el 70 % y el 80 % de esta capacidad, lo que los convierte en los usuarios dominantes de esta tecnología. Después de ellos, Broadcom emerge como el tercer usuario más grande, representando alrededor del 10 % de la capacidad de procesamiento de obleas de CoWoS disponible. La capacidad restante se distribuye entre otros 20 diseñadores de chips sin fábrica.
Los equipos de embalaje para CoWoS y otras tecnologías de embalaje avanzadas requieren herramientas de producción especializadas y tienen plazos de entrega de entre tres y seis meses. Eso significa que la capacidad de TSMC para expandir rápidamente su capacidad de CoWoS es limitada.
La semana pasada, TSMC inauguró su instalación Advanced Backend Fab 6, que está configurada para expandir su capacidad de empaquetado avanzado tanto para sus tecnologías SoIC de apilamiento 3D frontend (CoW, WoW) como para métodos de empaquetado 3D backend (InFO, CoWoS), pero por ahora el fab está listo para SoIC. Advanced Backend Fab 6 tiene la capacidad de procesar alrededor de un millón de obleas de 300 mm por año y realizar más de 10 millones de horas de prueba al año, con un espacio de sala limpia que es más grande que los espacios de sala limpia combinados de todas las demás instalaciones de envasado avanzado de TSMC.
Entre las características más impresionantes de Advanced Backend Fab 6 se encuentra el extenso sistema de manejo de materiales automatizado inteligente cinco en uno. El sistema controla el flujo de producción y detecta los defectos al instante, aumentando el rendimiento. Esto es crucial para ensamblajes complejos de múltiples chips como el MI300 de AMD, ya que los defectos del empaque inmediatamente inutilizan todos los chips, lo que genera pérdidas significativas. Con capacidades de procesamiento de datos 500 veces más rápido que el promedio, la instalación puede mantener registros completos de producción y rastrear cada troquel que procesa.
Nvidia utiliza CoWoS para sus exitosas GPU de cómputo A100, A30, A800, H100 y H800. Instinct MI100, Instinct MI200/MI200/MI250X de AMD y el próximo Instinct MI300 también usan CoWoS.
