Bos TSMC Sumringah Chip AI Nya Sukses 98% Pakai Teknologi CoWos

Selular.id – Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) mencatat tingkat keberhasilan produksi atau yield hingga 98 persen untuk sejumlah chip kecerdasan buatan (AI) yang dikemas menggunakan teknologi advanced packaging CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate).

Pencapaian ini menjadi salah satu perkembangan penting ketika kebutuhan chip AI berkapasitas besar terus meningkat dan desain prosesor semakin kompleks.

Informasi tersebut disampaikan Ho Chun, Vice President of Advanced Packaging Technology and Services TSMC, dalam acara OCP APAC Summit. Menurut laporan yang dikutip Wccftech dari Economic Daily, angka yield di atas 98 persen dicapai pada sejumlah produk AI yang menggunakan CoWoS dengan ukuran interposer mencapai 5,5 kali ukuran reticle standar. Dalam beberapa kasus, yield bahkan dilaporkan mendekati 99 persen.

Pencapaian tersebut penting karena semakin besar ukuran paket chip, semakin tinggi pula tantangan manufakturnya. Dalam sistem AI modern, satu paket tidak lagi hanya berisi satu chip. Prosesor komputasi harus bekerja bersama sejumlah chip memori berbandwidth tinggi atau HBM untuk memasok data dalam jumlah besar.

CoWoS Jadi Fondasi Chip AI

CoWoS atau Chip-on-Wafer-on-Substrate merupakan teknologi advanced packaging TSMC yang memungkinkan beberapa komponen semikonduktor ditempatkan dalam satu paket dengan koneksi berkecepatan tinggi. Teknologi ini menjadi salah satu fondasi penting untuk produk high-performance computing (HPC) dan AI karena memungkinkan integrasi prosesor dengan beberapa tumpukan HBM.

Berbeda dari pendekatan chip konvensional yang mengandalkan satu die berukuran besar, advanced packaging memungkinkan produsen menggabungkan beberapa komponen dalam satu sistem. Hasilnya, kapasitas komputasi dan bandwidth memori dapat ditingkatkan tanpa harus membuat seluruh fungsi berada dalam satu keping silikon.

TSMC telah memproduksi CoWoS secara massal sejak 2012. Namun, ledakan AI generatif sejak 2022 membuat permintaan terhadap teknologi tersebut meningkat tajam. Perusahaan kemudian terus memperbesar kemampuan CoWoS agar dapat mengakomodasi lebih banyak silikon dan HBM dalam satu paket.

Dalam roadmap terbarunya, TSMC telah memproduksi CoWoS dengan ukuran mencapai 5,5 kali reticle. Reticle merupakan area maksimum yang dapat dicetak dalam satu proses eksposur pada wafer. Ketika desain chip membutuhkan area lebih besar, TSMC harus menggunakan pendekatan packaging khusus agar beberapa komponen dapat terintegrasi dalam satu paket.

Bisa Menampung 12 HBM4

Ukuran package yang semakin besar berkaitan langsung dengan kebutuhan AI accelerator generasi baru. Laporan terbaru menyebut CoWoS berukuran 5,5 reticle dapat mengakomodasi hingga 12 stack HBM4.

HBM atau High Bandwidth Memory merupakan memori yang dirancang untuk menyediakan bandwidth sangat tinggi bagi prosesor. Pada akselerator AI, memori ini berperan penting karena model AI membutuhkan perpindahan data dalam jumlah sangat besar antara memori dan unit komputasi.

Integrasi lebih banyak HBM memungkinkan kapasitas memori dan bandwidth meningkat dalam satu paket. Namun, konsekuensinya adalah desain menjadi semakin rumit, baik dari sisi koneksi antarkomponen, konsumsi daya maupun pengelolaan panas.

Di sinilah yield menjadi faktor penting. Yield menggambarkan persentase produk yang berhasil memenuhi standar kualitas setelah proses manufaktur. Semakin tinggi yield, semakin banyak chip yang dapat dijual dari setiap proses produksi.

Mencapai yield 98 persen pada package berukuran besar menunjukkan bahwa TSMC mampu mengendalikan kompleksitas manufaktur tersebut pada level yang sangat tinggi. Meski angka tersebut tidak berarti seluruh produk CoWoS TSMC memiliki yield 98 persen, pencapaian pada produk tertentu menunjukkan kematangan proses advanced packaging perusahaan.

TSMC Terus Memperbesar CoWoS

Perkembangan CoWoS tidak berhenti pada ukuran 5,5 reticle. TSMC telah menyatakan akan terus memperbesar teknologi packaging untuk memenuhi kebutuhan AI dan HPC.

Dalam keterangan resminya, TSMC menyebut perusahaan sedang memproduksi CoWoS berukuran 5,5 reticle dan menyiapkan versi yang lebih besar. Tujuannya jelas, yakni mengintegrasikan lebih banyak silikon dan memori dalam satu package untuk mendukung kebutuhan komputasi AI generasi berikutnya.

Pada saat yang sama, TSMC juga mengembangkan teknologi packaging lain. Dalam laporan tahunannya, perusahaan menyebut CoWoS, InFO, SoIC, dan COUPE sebagai bagian dari portofolio advanced packaging dan 3D chip stacking untuk memenuhi kebutuhan interkoneksi berkapasitas besar dengan konsumsi daya lebih rendah.

TSMC bahkan tengah menyiapkan CoPoS atau Chip-on-Panel-on-Substrate sebagai teknologi untuk jangka lebih panjang. CEO TSMC C.C. Wei sebelumnya mengatakan perusahaan sedang menjalankan lini pilot CoPoS dan memperkirakan produksi dapat dimulai beberapa tahun kemudian. Untuk saat ini, CoWoS berukuran besar masih menjadi pendekatan utama untuk memenuhi kebutuhan pelanggan.

AI Membuat Packaging Sama Pentingnya dengan Chip

Perkembangan ini menunjukkan bahwa persaingan semikonduktor tidak lagi hanya berkutat pada ukuran transistor. Ketika akselerator AI semakin besar dan membutuhkan lebih banyak HBM, kemampuan mengemas berbagai komponen menjadi satu sistem turut menentukan performa akhir.

TSMC sendiri terus memperluas kapasitas advanced packaging karena melihat permintaan AI sebagai tren jangka panjang. Dalam laporan perusahaan, peningkatan permintaan CoWoS disebut berkaitan erat dengan pertumbuhan kebutuhan AI dan high-performance computing.

Tekanan terhadap kapasitas packaging juga terlihat dari industri server AI. Foxconn, salah satu produsen server AI terbesar, menyebut ketersediaan kapasitas CoWoS menjadi salah satu faktor yang perlu diperhatikan ketika produksi server AI generasi berikutnya meningkat.

Bagi TSMC, yield hingga 98 persen pada sejumlah produk CoWoS memberikan modal penting untuk memperbesar skala produksi tanpa mengorbankan tingkat keberhasilan manufaktur. Jika kebutuhan AI terus meningkat, kemampuan membuat package berukuran semakin besar dengan yield tinggi akan menjadi bagian penting dari rantai pasok chip AI.

Perkembangan berikutnya akan mengarah pada package yang mampu menampung lebih banyak komputasi dan memori dalam satu sistem. TSMC sudah memperlihatkan arahnya melalui CoWoS 5,5 reticle dan roadmap package yang lebih besar, sementara kebutuhan terhadap HBM dan akselerator AI terus mendorong batas kemampuan advanced packaging.

Baca juga: Samsung Siapkan Chip AI PC Bernama Gaia