Los procesadores, bueno, concretamente la CPU, tiene un diseño cuadrado o rectangular, según el fabricante. Curiosamente, estos chips se fabrican en obleas de silicio que son rectangulares, algo que genera un gran desperdicio de silicio. Pues bien, la fundición TSMC, con sede en Taiwán, estaría trabajando en producir obleas de silicio rectangulares para, precisamente, evitar el desperdicio de silicio.
El motivo por el cual se hacen obleas circulares es porque es el método más sencillo y económico de fabricarlas. Realmente, son cilindros que luego se van laminando con un grosor determinado, para obtener las obleas.
Utilizar estos círculos es un problema, porque los chips son cuadrados (o rectangulares) y se desperdicia bastante superficie. Los «producidos» en el borde se terminan tirando porque están incompletos y no son utilizables. Así que plantearse usar una oblea rectangular parece lógico para así aprovechar el 100% de la superficie.
TSMC está desarrollando obleas rectangulares
Actualmente, sabemos que TSMC no puede satisfacer toda la demanda de chips basadas en su nodo de 3 nm. Para satisfacer la demanda, la fundición trabaja en un nuevo método de fabricación. Trabajan actualmente con proveedores de equipos de fabricación y materiales para explorar la fabricación de paneles rectangulares.
Se encuentra esto en una fase temprana, pero sería un cambio técnico muy importante para TSMC. Decir que no es una propuesta nueva, pero la fundición taiwanesa en el pasado había destacado que este tipo de sustratos suponía grandes desafíos.
Implementar este método no será precisamente rápido y sencillo. Usar sustratos rectangulares requerirá de mucho desarrollo y, sobre todo, actualización o sustitución de muchas herramientas y materiales de producción.
Trabajan en la actualidad en un sustrato rectangular de prueba que mide 510 x 515 mm. Según ha destacado la fundición, el área utilizables es tres veces mayor que las obleas redondas convencionales. Además, se desperdicia menos sustrato en los bordes.
Actualmente, TSMC utiliza obleas de silicio de 12 pulgadas para sus soluciones de apilamiento y embalaje de chips destinados a la IA que producen para compañías como AMD, NVIDIA, Google o Amazon. La compañía, para poder satisfacer la demanda, siguen trabajando en ampliar sus capacidades.
Recientemente, han ampliado las plantas de Taichung que produce principalmente para NVIDIA y la de Tainan que produce mayormente para Amazon. También su socio Alchip ha tenido que ampliar sus capacidades de producción.
TSMC ofrece la tecnología de empaquetado CoWoS de diseño propio que se ha vuelto esencial. Actualmente, es crucial para la fabricación de los chips H200 y B200 de NVIDIA destinados al campo de la inteligencia artificial. Se requiere una combinación de múltiples GPU con memorias de alto ancho de banda (HBM) para obtener un gran rendimiento en la tarea de la IA, que requiere el manejo de gran cantidad de datos y gran potencia de cómputo.
Debes saber que en una oblea de 12 pulgadas, cabrían un total de 16 GPU B200. Es una reducción brutal de la capacidad de producción, ya que en las mismas obleas caben hasta 29 GPU de diseño H200 y H100. No solo se reduce la cantidad de chips por oblea, también aumenta la cantidad de desperdicio de sustrato.
Precisamente, este sería el factor por el cual TSMC se ha replanteado la fabricación de obleas rectangulares. Seguramente estén trabajando con intensidad para cambiar el formato para poder satisfacer la demanda.