En la reciente conferencia IEDM, TSMC presentó una hoja de ruta de proceso para el empaquetado de chips de próxima generación que puede empaquetar más de un billón de transistores para 2030. Esto coincide con la visión a largo plazo de Intel. Este enorme número de transistores se logrará mediante un avanzado empaquetado 3D con conjuntos de chips múltiples. Pero TSMC también pretende aumentar la complejidad de los chips monolíticos, logrando en última instancia un diseño de 200 mil millones de transistores en un solo chip.
Esto requiere que TSMC actualice constantemente los nodos N2, N2P, N1.4 y N1 planificados. Aunque las arquitecturas de conjuntos de chips múltiples están ganando terreno actualmente, TSMC cree que la densidad del empaquetado y la densidad bruta de los transistores deben aumentar simultáneamente. La GPU GH100 de 80 mil millones de transistores de NVIDIA es uno de los chips más grandes disponibles en la actualidad, excluyendo el diseño a nivel de oblea de Cerebras.
Sin embargo, la hoja de ruta de TSMC exige más que duplicar ese número, primero con diseños monolíticos de más de 100 mil millones de transistores y luego, finalmente, 200 mil millones. Por supuesto, a medida que aumenta el tamaño de los chips, el rendimiento se vuelve más desafiante, razón por la cual el empaquetado avanzado de chips pequeños se vuelve crítico.
Los productos de módulos multichip como el MI300X de AMD y el PonteVecchio de Intel han integrado docenas de chips, incluidos 47 chips en PVC. TSMC prevé ampliar esta expansión a paquetes de chips que albergan más de un billón de transistores a través de sus tecnologías CoWoS, InFO, apilamiento 3D y muchas otras.
Aunque la tasa de expansión se ha desacelerado recientemente, TSMC todavía confía en lograr avances en empaque y proceso para satisfacer las necesidades futuras de densidad. La inversión continua en fundiciones garantiza el progreso en el desbloqueo de capacidades de semiconductores de próxima generación. Pero no importa cuán agresiva sea la hoja de ruta, la física en última instancia dictará el cronograma.