輝達正在聯合產業鏈企業推進玻璃基板技術落地,試圖解決AI晶片在封裝尺寸、散熱和互連方面日益突出的物理限制。據德國裝置廠商SCHMID在近期上半年業績釋出會上披露,該公司正與英特爾、輝達、AMD各自供應鏈中的核心企業合作,共同推進玻璃芯核基板裝置研發。

SCHMID首席戰略官Roland Rettenmayer表示,目前玻璃通孔(TGV)金屬化工藝仍存在技術障礙,終端客戶認證也尚未完成。這意味著玻璃基板距離大規模商業化仍有工藝和認證環節需要突破。

輝達CEO黃仁勳此前已就這一技術路線展開多方接觸。他與SK集團會長崔泰源會面時,曾討論包括玻璃基板在內的下一代半導體合作,並積極推動台積電加快相關技術開發。這些動作表明,輝達正在評估將玻璃基板引入下一代GPU的可行性。

玻璃基板之所以受到關注,是因為傳統塑膠基板在耐熱性、翹曲控制等方面的侷限正變得更加突出。隨著AI晶片效能和功耗持續提升,封裝環節承受的熱與機械應力不斷加大。玻璃基板具有更高的平整度和強度,熱膨脹係數較低,高溫環境下形變更小,同時具備良好的介電特性和較低的訊號損耗,因此被視為下一代高效能晶片封裝的潛在方案。

玻璃基板的另一大優勢在於封裝尺寸擴充套件能力。當前主流AI晶片通常採用矽中介層,將GPU與HBM並排整合,但矽中介層在尺寸擴充套件和製造成本方面存在約束。玻璃基板有望部分甚至完全替代矽中介層,在同一封裝中容納更多晶片和HBM,從而提高封裝密度並縮短資料傳輸路徑。對於AI晶片而言,這意味著更大的HBM整合規模和更高的資料吞吐能力。HBM通過垂直堆疊多層DRAM提升頻寬,是當前AI加速器的重要儲存元件;隨著模型規模和算力需求不斷提升,封裝能容納多少HBM,已成為限制AI晶片效能的重要因素。

不過,玻璃基板量產的關鍵障礙仍然存在。SCHMID明確指出,TGV金屬化工藝是當前主要技術障礙之一。玻璃本身不導電,如何在基板內部形成穩定、可靠且具備高密度互連能力的通孔,是實現大規模量產的關鍵。與此同時,終端客戶認證流程尚未完成,說明相關技術仍處於產業化推進階段。SCHMID目前正開發玻璃基板生產所需的裝置和解決方案,並同步拓展AI伺服器主機板及新一代封裝裝置業務。

從產業鏈角度看,玻璃基板若走向成熟,影響的不只是輝達一家。裝置端需要新的雷射鑽孔、金屬化和檢測方案;材料端涉及特種玻璃、金屬漿料和載板;封裝端則可能重塑台積電等代工廠與OSAT廠商的工藝分工。對HBM供應商而言,封裝能容納的堆疊層數和頻寬上限提高,也可能改變儲存與邏輯晶片的協同設計方式。

對輝達及其供應鏈來說,玻璃基板能否最終進入大規模GPU生產,仍取決於製造工藝、可靠性和客戶認證等環節能否進一步成熟。技術路線的切換通常伴隨高昂的產線投入和較長的驗證週期,短期內傳統有機基板與矽中介層仍將是主流方案。玻璃基板更多是面向下一代高效能封裝的儲備選項,其產業化節奏將取決於良率爬坡和頭部客戶匯入意願。