सार:
सैमसंग और क्वालकॉम सेमीकंडक्टर क्षेत्र में सहयोग का दायरा और बढ़ा रहे हैं। अगली पीढ़ी के उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता चिप्स के लिए उच्च-घनत्व और उच्च-गति चिप इंटरकनेक्ट समाधान प्रदान करने के लक्ष्य के साथ, दोनों पक्ष पहले ही 2.1डी उन्नत पैकेजिंग तकनीक पर सहयोग कर चुके हैं। इस सहयोग को सैमसंग के लिए अपनी उन्नत पैकेजिंग प्रौद्योगिकी प्रणाली को और बेहतर बनाने और एआई चिप पैकेजिंग बाजार के लिए प्रतिस्पर्धा करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम के रूप में भी देखा जाता है।
जेनरेटिव एआई और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के विकास के साथ, एकल चिप को संसाधित करने के लिए आवश्यक डेटा की मात्रा में वृद्धि जारी है, और चिप्स के बीच उच्च गति और बड़े पैमाने पर डेटा ट्रांसमिशन की जरूरतों को पूरा करने के लिए पारंपरिक पैकेजिंग विधियां तेजी से कठिन होती जा रही हैं। विशेष रूप से, एआई एक्सेलेरेटर को आमतौर पर एक ही पैकेज में उच्च-बैंडविड्थ मेमोरी और अन्य कार्यात्मक चिप्स के साथ कंप्यूटिंग चिप्स को एकीकृत करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, उन्नत पैकेजिंग एआई चिप्स के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाली एक महत्वपूर्ण कड़ी बन गई है।
वर्तमान में उद्योग में सबसे मुख्यधारा के हाई-एंड समाधानों में से एक 2.5D पैकेजिंग है। यह दृष्टिकोण आम तौर पर एक सिलिकॉन इंटरपोजर के माध्यम से कई चिप्स को जोड़ता है, जिससे चिप्स के बीच बहुत उच्च-घनत्व सिग्नल इंटरकनेक्शन सक्षम होता है। हालाँकि, सिलिकॉन इंटरपोज़र की लागत अपेक्षाकृत अधिक है, और जैसे-जैसे पैकेज का आकार बढ़ता जा रहा है, इसकी विनिर्माण कठिनाई और उपज का दबाव और भी बढ़ जाएगा।
2.1डी पैकेजिंग प्रदर्शन और लागत के बीच एक नया संतुलन हासिल करने का प्रयास करती है। इसकी मुख्य विशेषता यह है कि यह अब पारंपरिक सिलिकॉन इंटरपोज़र्स पर निर्भर नहीं है, बल्कि विभिन्न चिप्स को सीधे जोड़ने के लिए उन्नत पैकेजिंग सब्सट्रेट्स पर उच्च-घनत्व वाली महीन रेखाओं का उपयोग करता है। सैमसंग द्वारा हाल ही में प्रदर्शित 2.1डी पैकेजिंग सब्सट्रेट पतली रेखाओं और उच्च-घनत्व कनेक्शन संरचनाओं के माध्यम से सिलिकॉन इंटरपोजर का उपयोग किए बिना उच्च-प्रदर्शन चिप इंटरकनेक्शन प्राप्त करने के लिए इस विचार का उपयोग करता है।
एआई एक्सेलेरेटर के लिए, यह समाधान निश्चित रूप से आकर्षक है। एआई चिप्स को अक्सर कंप्यूटिंग चिप्स, उच्च-प्रदर्शन मेमोरी जैसे एचबीएम और अन्य चिप्स के बीच भारी मात्रा में डेटा संचारित करने की आवश्यकता होती है। पैकेज के भीतर इंटरकनेक्शन गति और बैंडविड्थ सीधे पूरे सिस्टम के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। यदि पर्याप्त उच्च इंटरकनेक्ट घनत्व बनाए रखते हुए 2.1डी तकनीक के माध्यम से इंटरपोजर की लागत को कम किया जा सकता है, तो यह कुछ एआई और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग उत्पादों के लिए एक विकल्प बन सकता है।
सैमसंग वर्तमान में सक्रिय रूप से 2.1डी और 2.5डी पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों के अपने लेआउट का विस्तार कर रहा है। सैमसंग इलेक्ट्रो-मैकेनिक्स ने हाल ही में एआई एक्सेलेरेटर के लिए 2.5डी और 2.1डी पैकेजिंग सब्सट्रेट का प्रदर्शन किया। 2.5D समाधान बड़े आकार, उच्च-वृद्धि सब्सट्रेट्स की वॉरपेज समस्या को हल करने और उच्च गति सिग्नल ट्रांसमिशन और उच्च-घनत्व कनेक्शन क्षमताओं में सुधार करने पर केंद्रित है; 2.1डी समाधान सिलिकॉन इंटरपोजर के बिना चिप्स के बीच सीधा कनेक्शन प्राप्त करने के लिए महीन रेखाओं और उच्च-घनत्व कनेक्शन तकनीक का उपयोग करने पर केंद्रित है।
इससे पता चलता है कि सैमसंग वेफर निर्माण, मेमोरी से लेकर उन्नत पैकेजिंग सबस्ट्रेट्स तक एआई चिप समाधान का एक पूरा सेट स्थापित करने की कोशिश कर रहा है। सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स ने वर्तमान में मल्टी-डाई इंटीग्रेशन एलायंस की स्थापना की है, जो ईडीए, आईपी, डीएसपी और पैकेजिंग और परीक्षण कंपनियों के साथ सहयोग करके मल्टी-चिप एकीकरण के लिए चिप डिजाइन से लेकर पैकेजिंग और परीक्षण तक एक संपूर्ण तकनीकी प्रणाली प्रदान करता है।
सैमसंग का लाभ यह है कि यह सिर्फ एक फाउंड्री कंपनी नहीं है, बल्कि इसके पास दुनिया की अग्रणी मेमोरी व्यवसाय और उन्नत पैकेजिंग क्षमताएं भी हैं। एआई एक्सेलेरेटर तेजी से एचबीएम पर निर्भर हो रहे हैं, और सैमसंग न केवल लॉजिक चिप्स का उत्पादन कर सकता है, बल्कि एचबीएम और उन्नत पैकेजिंग भी प्रदान कर सकता है, इसलिए यह सैद्धांतिक रूप से ग्राहकों को अधिक संपूर्ण आपूर्ति श्रृंखला समाधान प्रदान कर सकता है।
क्वालकॉम के पास उच्च-प्रदर्शन वाले मोबाइल एसओसी और अन्य कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों के लिए चिप डिजाइन में काफी अनुभव है। दोनों पक्षों ने अतीत में दीर्घकालिक सहकारी संबंध बनाए रखा है, और क्वालकॉम के स्नैपड्रैगन चिप्स भी सैमसंग की फाउंड्री तकनीक का उपयोग करके उत्पादित किए गए थे। हाल के वर्षों में, दोनों कंपनियों ने मोबाइल चिप्स, गैलेक्सी डिवाइस और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के क्षेत्र में अपने सहयोग को और बढ़ाया है।
2.1डी उन्नत पैकेजिंग में सहयोग के दायरे के आगे विस्तार का मतलब यह भी है कि क्वालकॉम भविष्य में अधिक जटिल मल्टी-चिप एकीकरण समाधानों का पता लगाने के लिए पैकेजिंग सब्सट्रेट्स और उन्नत पैकेजिंग में सैमसंग की तकनीकी क्षमताओं का उपयोग कर सकता है।
क्वालकॉम के लिए, उन्नत पैकेजिंग का महत्व भी बढ़ रहा है। जैसे-जैसे मोबाइल फोन, पीसी और एज एआई डिवाइस बड़े पैमाने पर एआई मॉडल चला रहे हैं, एक एकल एसओसी को अधिक से अधिक कंप्यूटिंग इकाइयों, कैश, एनपीयू और हाई-स्पीड स्टोरेज संसाधनों को एकीकृत करने की आवश्यकता होती है। चिपलेट्स और उन्नत पैकेजिंग तकनीक के माध्यम से कई चिप्स को एक साथ मिलाकर प्रदर्शन में सुधार के लिए केवल एक चिप के आकार के विस्तार पर निर्भर रहने से बचा जा सकता है।
यह परिवर्तन संपूर्ण सेमीकंडक्टर उद्योग के विकास की प्रवृत्ति के अनुरूप भी है। जैसे-जैसे उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाएं भौतिक सीमाओं के करीब पहुंच रही हैं, ट्रांजिस्टर के आकार को छोटा करने की लागत और प्रदर्शन लाभ धीरे-धीरे कम हो रहे हैं। इसलिए, उद्योग ने सिस्टम-स्तरीय एकीकरण के माध्यम से प्रदर्शन में सुधार प्राप्त करने के लिए चिपलेट्स, 2.5डी, 3डी पैकेजिंग और उच्च-बैंडविड्थ मेमोरी जैसी प्रौद्योगिकियों पर अधिक भरोसा करना शुरू कर दिया है।
सैमसंग वर्तमान में न केवल 2.1डी और 2.5डी क्षेत्रों में निवेश बढ़ा रहा है, बल्कि ग्लास सब्सट्रेट तकनीक को भी आगे बढ़ा रहा है। ग्लास पारंपरिक कार्बनिक सामग्री सब्सट्रेट्स की तुलना में अधिक कठोरता और आयामी स्थिरता प्रदान करता है, और इसमें सिग्नल ट्रांसमिशन, पावर अखंडता और गर्मी अपव्यय जैसे प्रदर्शन में सुधार करने की क्षमता है। जैसे-जैसे एआई चिप पैकेजिंग के आकार का विस्तार जारी है, ग्लास सब्सट्रेट्स को अगली पीढ़ी के बड़े आकार की उन्नत पैकेजिंग के लिए महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकियों में से एक माना जाता है।
साथ ही, सैमसंग एक्स-क्यूब और अन्य समाधानों सहित 3डी पैकेजिंग तकनीक भी विकसित कर रहा है। चिप्स को लंबवत रूप से स्टैक करके, चिप्स के बीच डेटा ट्रांसमिशन दूरी को और कम किया जा सकता है और प्रति यूनिट क्षेत्र में इंटरकनेक्शन घनत्व में काफी वृद्धि की जा सकती है। एआई और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए, इस प्रकार की तकनीक भविष्य में 2.1डी और 2.5डी पैकेजिंग के साथ सैमसंग के संपूर्ण उन्नत पैकेजिंग प्रौद्योगिकी पोर्टफोलियो का निर्माण कर सकती है।
सैमसंग और क्वालकॉम के बीच इस 2.1डी पैकेजिंग सहयोग का महत्व सिर्फ एक नया पैकेजिंग फॉर्म लॉन्च करना नहीं है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि दोनों पार्टियां संयुक्त रूप से मूर के बाद के युग में चिप एकीकरण के तरीकों की खोज कर रही हैं। भविष्य के उच्च-प्रदर्शन चिप्स अब बढ़ते आकार की एकल चिप नहीं हो सकते हैं, बल्कि सीपीयू, जीपीयू, एनपीयू, कैश, एचबीएम और अन्य समर्पित कोर से बना एक उच्च एकीकृत कंप्यूटिंग सिस्टम हो सकते हैं।
इस प्रक्रिया में, पैकेजिंग सब्सट्रेट का महत्व चिप के और भी करीब हो जाएगा। चिप्स के बीच बैंडविड्थ कितना अधिक संचार कर सकता है, क्या स्थिर सिग्नल गुणवत्ता बनाए रखी जा सकती है, पैकेज का आकार कितना बड़ा हो सकता है, और पूरे पैकेज की विनिर्माण लागत और उपज दर सीधे एआई चिप की अंतिम बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता निर्धारित कर सकती है।
सैमसंग और क्वालकॉम के बीच यह सहयोग सैमसंग को टीएसएमसी की उन्नत पैकेजिंग प्रणाली के साथ प्रतिस्पर्धा करने के और अवसर भी देगा। वर्तमान में, AI चिप बाजार बड़े पैमाने पर CoWoS जैसी प्रौद्योगिकियों पर आधारित 2.5D उन्नत पैकेजिंग को अपनाता है, और सैमसंग 2.1D, 2.5D, 3D और ग्लास सबस्ट्रेट्स जैसे कई तकनीकी मार्गों के माध्यम से अपने स्वयं के विकल्प स्थापित कर रहा है।
यदि 2.1डी तकनीक महंगे सिलिकॉन इंटरपोजर्स पर निर्भरता कम करते हुए वास्तविक उत्पादों में पर्याप्त उच्च इंटरकनेक्ट घनत्व और बैंडविड्थ प्राप्त कर सकती है, तो यह भविष्य के एआई एक्सेलेरेटर, डेटा सेंटर प्रोसेसर और अन्य उच्च-प्रदर्शन चिप्स के लिए एक महत्वपूर्ण पैकेजिंग विकल्प बनने की उम्मीद है। सैमसंग और क्वालकॉम के बीच यह सहयोग दोनों पक्षों के लिए एआई इंफ्रास्ट्रक्चर बाजार में आगे प्रवेश करने के लिए एक महत्वपूर्ण तकनीकी आधार भी बन सकता है।
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