अतीत में अर्धचालकों पर चर्चा करते समय, ध्यान हमेशा फ्रंट-एंड प्रौद्योगिकियों पर केंद्रित होता था: प्रक्रिया नोड्स, ट्रांजिस्टर, ईयूवी लिथोग्राफी।लेकिन जैसे ही एआई कंप्यूटिंग शक्ति बड़े पैमाने पर तैनाती में प्रवेश करती है, एक स्पष्ट बदलाव सामने आया है।

जो चीज़ वास्तव में सिस्टम प्रदर्शन को सीमित करती है वह अब कच्ची कंप्यूटिंग शक्ति नहीं है, बल्कि है डेटा कैसे चलता है.

इस पृष्ठभूमि में, रिपोर्ट एक तीव्र अंतर्दृष्टि प्रदान करती है: CoWoS से सिलिकॉन फोटोनिक्स तक, इलेक्ट्रिकल से ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट तक, चिपलेट से 3D एकीकरण तक, संपूर्ण उद्योग एक मौलिक पुनर्संरचना के दौर से गुजर रहा है।

पैकेजिंग अब अंतिम असेंबली चरण नहीं है - यह प्रदर्शन सीमाओं को परिभाषित करने वाला मुख्य कारक बन गया है।सामग्री अब सहायक घटक नहीं हैं;वे सीधे बैंडविड्थ, बिजली दक्षता और यहां तक ​​कि उपज को भी आकार देते हैं।

एक वाक्य में: एआई युग में सेमीकंडक्टर प्रतिस्पर्धा "जिसके पास बेहतर ट्रांजिस्टर है" से "जो सिस्टम को बेहतर ढंग से एकीकृत करता है" में स्थानांतरित हो गई है।

रिपोर्ट का मूल संदेश

एआई युग सेमीकंडक्टर प्रतिस्पर्धा को ट्रांजिस्टर और प्रक्रिया प्रौद्योगिकी से उन्नत पैकेजिंग, ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट और सामग्री नवाचार द्वारा संचालित सिस्टम-स्तरीय पुनर्निर्माण की ओर पुनर्निर्देशित कर रहा है।

एआई-संचालित परिवर्तन: पैकेजिंग नया प्रदर्शन केंद्र बन गया है

रिपोर्ट स्पष्ट घोषणा के साथ खुलती है:

• एआई, बड़े भाषा मॉडल और डेटा सेंटर अगले दशक में सबसे बड़े चालक होंगे
• सेमीकंडक्टर की वृद्धि कंप्यूटिंग मांग से सिस्टम-स्तरीय प्रदर्शन मांग तक विकसित हुई है

मुख्य बदलाव: चिप का प्रदर्शन अब केवल ट्रांजिस्टर पर निर्भर नहीं है। पैकेजिंग अब एआई सिस्टम की प्रदर्शन सीमा निर्धारित करती है।

CoWoS + ऑप्टिकल इंजन: इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्ट सीमा पर पहुंच गया, ऑप्टिक्स ने कब्जा कर लिया

CoWoS आर्किटेक्चर के भीतर: एचबीएम, जीपीयू और ऑप्टिकल इंजन एक ही पैकेज में एकीकृत हैं। ऑप्टिकल इंजन तांबे-आधारित सर्डेस इंटरकनेक्ट की जगह लेना शुरू करते हैं, बिजली की खपत (पीजे/बिट) और विलंबता (नैनोसेकंड स्केल) को नाटकीय रूप से कम करना।

मौलिक परिवर्तन: इंटरकनेक्ट बाधा विद्युत प्रदर्शन से ऑप्टिकल-इलेक्ट्रॉनिक अभिसरण में स्थानांतरित हो जाती है। ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट केवल मॉड्यूल स्तर पर नहीं, बल्कि पैकेज के अंदर चलता है।

सिलिकॉन फोटोनिक्स रोडमैप: मॉड्यूल से सीपीओ और ऑप्टिकल I/O तक

रोडमैप से स्पष्ट विकास का पता चलता है:

• 2025: 1.6T ऑप्टिकल मॉड्यूल (बाहरी)
• 2026-2027: सीपीओ को स्विच और एआई क्लस्टर में तैनात किया गया
• 2028+: ऑप्टिकल I/O सीधे GPU/CPU पैकेज में एकीकृत

तीन प्रमुख निहितार्थ: - ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट ऑफ-बोर्ड से ऑन-बोर्ड से इन-पैकेज तक चलता है - बैंडविड्थ स्केल 1.6T से 12.8T+ तक - ऑप्टिक्स केवल परिधीय ही नहीं बल्कि कोर चिप I/O का हिस्सा बन जाते हैं

सामग्री: प्रतिस्पर्धात्मक लाभ का छिपा आधार

यह रिपोर्ट का सबसे महत्वपूर्ण अंतर्निहित तर्क है।

प्रमुख भौतिक प्रभाव: - आरडीएल सामग्री (पीएसपीआई) बिजली अखंडता और सिग्नल अखंडता निर्धारित करती है - यूवी ऑप्टिकल चिपकने वाले युग्मन सटीकता और विश्वसनीयता को परिभाषित करते हैं - कम-सीटीई, कम-संकोचन, उच्च-पारदर्शिता सामग्री आवश्यक हो जाती है - माइक्रो-लेंस, एफएयू और चिपकने वाले सीधे ऑप्टिकल युग्मन दक्षता को प्रभावित करते हैं

सामग्री सहायक घटकों से विकसित हुई है सिस्टम प्रदर्शन और उपज को परिभाषित करना, विशेष रूप से हाइब्रिड बॉन्डिंग, ऑप्टिकल कपलिंग और थर्मल प्रबंधन में।

अंतिम खेल: सिस्टम-स्तरीय विषम एकीकरण

रिपोर्ट भविष्य के प्लेटफ़ॉर्म को परिभाषित करती है: उन्नत डिवाइस + उन्नत पैकेजिंग + विषम एकीकरण + चिपलेट + ऑप्टिकल I/O + नई सामग्री

अंतिम दर्शन: चिपलेट + 3डी आईसी + सिलिकॉन फोटोनिक्स + उन्नत पैकेजिंग = अगली पीढ़ी का कंप्यूटिंग प्लेटफार्म

दो मुख्य बाधाएँ बनी हुई हैं: - थर्मल प्रबंधन - बैंडविड्थ स्केलिंग

निष्कर्ष

उन्नत पैकेजिंग "कनेक्टिंग चिप्स" से "कंप्यूटिंग सिस्टम को फिर से परिभाषित करने" तक विकसित हो रही है। एआई युग में सामग्री और ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट कंप्यूटिंग घनत्व निर्धारित करने वाले मूलभूत चर बन गए हैं।