谷歌可能正在做出一个重大技术转向。据半导体研究机构SemiAnalysis报道,这家科技巨头计划在其下一代TPU(张量处理单元)——代号为Humufish的第九代产品中,采用英特尔的EMIB-T(嵌入式多芯片互连桥接技术)封装方案,而非继续使用台积电的CoWoS-L技术。
这一消息之所以引人注目,在于谷歌长期以来一直是台积电CoWoS技术的忠实用户。从第三代TPU开始,一直到最新的第八代TPU,谷歌的AI加速器芯片均依赖台积电的先进封装。最初使用的是基于硅中介层的CoWoS-S,随后在第七代和第八代产品中升级为CoWoS-L——后者采用重分布层(RDL)中介层搭配嵌入式局部硅互连(LSI)桥接,将封装尺寸扩展至光罩尺寸的5.5倍。
如果SemiAnalysis的报道准确,谷歌的这一决策绝非轻率之举。从一种先进封装技术切换到另一种,涉及大量的设计变更、验证工作和未知风险,对于像TPU这样大规模部署的AI加速器而言,任何改动都可能牵动数十亿美元的数据中心基础设施投资。
要理解谷歌的潜在动机,需要审视两种技术的核心差异。台积电的CoWoS-L通过RDL中介层提供全局高密度布线,同时利用LSI桥接实现局部超高速芯片间互连,形成两层互连体系。而英特尔的EMIB-T则走了一条不同的技术路径:它不使用覆盖整个封装的中介层,而是在有机基板中仅嵌入微小的硅桥接芯片,仅在需要高密度互连的位置建立连接。
EMIB-T的关键升级在于其集成了硅通孔(TSV)、金属-绝缘体-金属(MIM)电容和专用接地层。TSV使电源能够垂直穿过桥接芯片,而非绕行有机基板,显著降低了供电阻抗;MIM电容则提供局部去耦能力,改善瞬态响应。对于功耗巨大、对供电纯净度要求极高的下一代AI加速器而言,这些特性可能构成决定性优势。
然而,技术优劣并非简单的单项对比。CoWoS-L的RDL中介层在全局布线密度上优于EMIB-T所依赖的有机基板——后者的线宽线距更粗、过孔更大。当信号需要跨越较长距离时,通过RDL传输未必比通过有机基板差。因此,SemiAnalysis提出的“EMIB不受光罩尺寸限制”这一论点,在面对CoWoS-L时并不完全成立,因为后者正是为了突破光罩限制而设计的。
更可能的驱动力来自商业与技术需求的综合考量。成本、产能可用性以及供应链多元化可能是谷歌决策的重要维度。台积电的CoWoS产能近年来持续紧张,成为AI芯片供应的关键瓶颈之一。引入英特尔作为第二封装来源,不仅能分散风险,也可能在定价上获得更大谈判空间。
从产业竞争角度看,若谷歌的转向成真,这将是英特尔先进封装业务的一个里程碑式胜利。长期以来,台积电CoWoS几乎成为AI和高性能计算芯片的“标配”选择,竞争对手的方案多被视为产能紧张时的备选。谷歌的举动可能向其他芯片设计公司和超大规模云服务商传递信号:EMIB-T已具备与CoWoS-L正面竞争的技术成熟度和量产能力。
不过,目前这一消息仍属未经证实的报道。谷歌和英特尔均未正式确认该决策。即便报道属实,谷歌是否会成为唯一转向EMIB-T的主要客户,还是将引发更广泛的行业跟随效应,仍有待观察。台积电也在持续推进CoWoS-L的技术路线图,承诺到本十年末将封装尺寸扩展至光罩尺寸的14倍以上。
对于AI产业投资者而言,这一动态触及了算力基础设施供应链的核心环节。先进封装正日益成为决定AI芯片性能、功耗和产能的关键技术战场,任何主要客户的供应商转换都可能引发市场份额的重新分配。