Η TSMC ετοιμάζει GPU με 1 τρισεκατομμύριο τρανζίστορ για το μέλλον της AI!

Τα πράγματα πρόκειται να γίνουν πολύ ενδιαφέροντα στον τομέα των ημιαγωγών, σύμφωνα με μια μακροσκελή επιστολή που συνέταξαν ορισμένα στελέχη της TSMC. Ο μεγαλύτερος κατασκευαστής chip στον κόσμο ξεκινάει ένα ταξίδι που, όπως λέει, θα οδηγήσει σε μια GPU με ένα τρισεκατομμύριο τρανζίστορ, περίπου 10 φορές περισσότερα από τα σημερινά chips, αν και η ταϊβανέζικη εταιρεία θα χρειαστεί μια δεκαετία για να φτάσει εκεί.

Ο πρόεδρος της TSMC, Mark Liu και ο επικεφαλής επιστήμονας H.-S Philip Wong έχουν γράψει ένα άρθρο για το IEEE Spectrum στο οποίο περιγράφουν τις σκέψεις τους για το μέλλον των ημιαγωγών. Το κύριο θέμα είναι πώς η εταιρεία σχεδιάζει να δημιουργήσει μια GPU με ένα τρισεκατομμύριο τρανζίστορ. Το άρθρο περιγράφει λεπτομερώς πώς η έκρηξη της Τεχνητής Νοημοσύνης είναι σήμερα ο κύριος μοχλός για την αύξηση της υπολογιστικής ισχύος στα chip, ιδίως στις GPU. Σημειώνει ότι καθώς φτάνουμε στο τέλος της εποχής της παραδοσιακής συρρίκνωσης κόμβων, ο δρόμος προς τα εμπρός είναι σαφής: chiplets και 3D stacking.

Οι δύο λένε ότι βρισκόμαστε ήδη στο όριο του πλέγματος για τη δισδιάστατη λιθογραφία, περίπου 800 τετραγωνικά χιλιοστά. Ωστόσο, οι τεχνολογίες κάθετης στοίβαξης, όπως η τεχνολογία chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS), μπορούν να επιτρέψουν την τοποθέτηση τσιπ σε ένα μόνο πακέτο έως και έξι πεδία δικτύωσης. Επίσης, προβάλλει την τεχνολογία System-on-integrated-chips (SoIC), η οποία χρησιμοποιείται για τη στοίβαξη τσιπ μνήμης υψηλού εύρους ζώνης (HBM). Οι τρέχουσες μέθοδοι μπορούν να στοιβάξουν οκτώ στρώματα, ενώ στη συνέχεια θα ακολουθήσουν 12 στρώματα. Σημειώνουν ότι η μετάβαση από τις προσκρούσεις συγκόλλησης μεταξύ των στρωμάτων σε "υβριδική συγκόλληση" με χρήση συνδέσεων χαλκού θα αυξήσει περαιτέρω την πυκνότητα.

"Εάν η επανάσταση της AI συνεχιστεί με τον τρέχοντα ρυθμό της, θα χρειαστεί ακόμη περισσότερα από τη βιομηχανία ημιαγωγών. Μέσα σε μια δεκαετία, θα χρειαστεί μια GPU με 1 τρισεκατομμύριο τρανζίστορ - δηλαδή μια GPU με 10 φορές περισσότερες μονάδες από ό,τι είναι τυπικό σήμερα", γράφουν οι συγγραφείς. Σημειώνουν ότι η κατασκευή ημιαγωγών πρόκειται να γίνει πολύ πιο δύσκολη και πολύπλοκη από ό,τι στο παρελθόν, καθώς μέχρι πρότινος αφορούσε τη συρρίκνωση του κόμβου. Τώρα που δεν μένουν πολλά για να συρρικνωθούν καθώς φτάνουμε στα 2nm και πέρα, η πρόκληση θα έχει τη μορφή της σύνδεσης των chiplets τόσο οριζόντια, όπως με την GPU Blackwell της Nvidia, όσο και κάθετα, όπως με τους επιταχυντές MI300 της AMD.

[via]