英伟达正在联合产业链企业推进玻璃基板技术落地,试图解决AI芯片在封装尺寸、散热和互连方面日益突出的物理限制。据德国设备厂商SCHMID在近期上半年业绩发布会上披露,该公司正与英特尔、英伟达、AMD各自供应链中的核心企业合作,共同推进玻璃芯核基板设备研发。

SCHMID首席战略官Roland Rettenmayer表示,目前玻璃通孔(TGV)金属化工艺仍存在技术障碍,终端客户认证也尚未完成。这意味着玻璃基板距离大规模商业化仍有工艺和认证环节需要突破。

英伟达CEO黄仁勋此前已就这一技术路线展开多方接触。他与SK集团会长崔泰源会面时,曾讨论包括玻璃基板在内的下一代半导体合作,并积极推动台积电加快相关技术开发。这些动作表明,英伟达正在评估将玻璃基板引入下一代GPU的可行性。

玻璃基板之所以受到关注,是因为传统塑料基板在耐热性、翘曲控制等方面的局限正变得更加突出。随着AI芯片性能和功耗持续提升,封装环节承受的热与机械应力不断加大。玻璃基板具有更高的平整度和强度,热膨胀系数较低,高温环境下形变更小,同时具备良好的介电特性和较低的信号损耗,因此被视为下一代高性能芯片封装的潜在方案。

玻璃基板的另一大优势在于封装尺寸扩展能力。当前主流AI芯片通常采用硅中介层,将GPU与HBM并排集成,但硅中介层在尺寸扩展和制造成本方面存在约束。玻璃基板有望部分甚至完全替代硅中介层,在同一封装中容纳更多芯片和HBM,从而提高封装密度并缩短数据传输路径。对于AI芯片而言,这意味着更大的HBM集成规模和更高的数据吞吐能力。HBM通过垂直堆叠多层DRAM提升带宽,是当前AI加速器的重要存储组件;随着模型规模和算力需求不断提升,封装能容纳多少HBM,已成为限制AI芯片性能的重要因素。

不过,玻璃基板量产的关键障碍仍然存在。SCHMID明确指出,TGV金属化工艺是当前主要技术障碍之一。玻璃本身不导电,如何在基板内部形成稳定、可靠且具备高密度互连能力的通孔,是实现大规模量产的关键。与此同时,终端客户认证流程尚未完成,说明相关技术仍处于产业化推进阶段。SCHMID目前正开发玻璃基板生产所需的设备和解决方案,并同步拓展AI服务器主板及新一代封装设备业务。

从产业链角度看,玻璃基板若走向成熟,影响的不只是英伟达一家。设备端需要新的激光钻孔、金属化和检测方案;材料端涉及特种玻璃、金属浆料和载板;封装端则可能重塑台积电等代工厂与OSAT厂商的工艺分工。对HBM供应商而言,封装能容纳的堆叠层数和带宽上限提高,也可能改变存储与逻辑芯片的协同设计方式。

对英伟达及其供应链来说,玻璃基板能否最终进入大规模GPU生产,仍取决于制造工艺、可靠性和客户认证等环节能否进一步成熟。技术路线的切换通常伴随高昂的产线投入和较长的验证周期,短期内传统有机基板与硅中介层仍将是主流方案。玻璃基板更多是面向下一代高性能封装的储备选项,其产业化节奏将取决于良率爬坡和头部客户导入意愿。