Samsung bawi się w LEGO. Tyle że chodzi o procesory

Samsung chce przyspieszyć rozwój procesorów sztucznej inteligencji, zmieniając sposób łączenia układów scalonych. Koreański gigant pracuje nad technologią 3D Cube-H, która pozwoli gęściej układać i łączyć chipy. Pierwszy etap projektu ma zakończyć się już na początku 2027 roku. Następnie firma planuje rozpocząć testy z potencjalnymi klientami. Stawka jest wysoka, ponieważ producenci procesorów AI coraz częściej potrzebują nie tylko mniejszych tranzystorów, ale również szybszej komunikacji między poszczególnymi elementami układu.

Obecna technologia 3D Cube-T firmy Samsung wykorzystuje łączenie metodą kompresji termicznej (TC), które polega na łączeniu pionowo ułożonych układów scalonych za pomocą mikroskopijnych wypukłości przy użyciu ciepła i ciśnienia. Choć takie podejście zapewnia dojrzałość produkcji i stosunkowo dobrą efektywność kosztową, gęstość połączeń może stać się ograniczeniem, ponieważ procesory AI wymagają szybszej komunikacji między coraz bardziej złożonymi układami scalonymi.

Samsung chce układać chipy jeden na drugim

Mimo to Samsung opracowuje 3D Cube-H jako alternatywę nowej generacji. Zamiast polegać na konwencjonalnych mikrowypukłościach, hybrydowe łączenie bezpośrednio łączy miedziane zaciski między strukturami półprzewodnikowymi. 

Najważniejszą zmianą będzie zastosowanie łączenia hybrydowego, określanego jako hybrid bonding. Zamiast tradycyjnych mikrowypukłości technologia umożliwia bezpośrednie łączenie miedzianych styków znajdujących się na powierzchniach układów.

Nowa technologia ma pozwolić na znacznie gęstsze połączenia

Koreański gigant technologiczny stawia sobie za cel osiągnięcie odstępu między elementami połączeń wynoszącego około 6 mikrometrów (µm), w porównaniu z około 25 µm lub więcej w przypadku konwencjonalnych struktur połączeń TC. Mniejsze odstępy pozwalają umieścić więcej połączeń na tej samej powierzchni, a to otwiera drogę do szybszej wymiany danych między pionowo ułożonymi chipami. Technologia może również pomóc ograniczyć straty energii związane z przesyłaniem sygnałów.

Nie oznacza to jednak automatycznie proporcjonalnego wzrostu wydajności całego procesora. Ostateczne korzyści będą zależeć od konstrukcji konkretnego układu i zastosowanych rozwiązań produkcyjnych.

Rozwój 3D Cube-H przez Samsunga odzwierciedla szerszy trend w branży w kierunku zaawansowanych rozwiązań w zakresie obudów. Same udoskonalenia w produkcji tranzystorów nie wystarczają już do spełnienia wszystkich wymagań wydajnościowych.

Ponadto 3D Cube-H stanowi szansę na wzmocnienie oferty produkcyjnej. Niemniej jednak, potencjalny kamień milowy zapowiedziany na 2027 roku należy traktować jako cel rozwojowy, a nie zobowiązanie do wprowadzenia na rynek.