半導体企業は、従来のモノリシックGPUダイ設計から脱却し、製造コストを適正な水準に抑えながら、より優れたパフォーマンススケーリングを実現する方法を模索してきました。NVIDIAは、この状況をより推進するための最新のアプローチとして、強化された電力供給アプローチを備えたシリコン貫通ビア（TSV）技術を用いた3Dダイスタッキングを導入しました。これは、AMD、Intel、TSMCなどが既に発表している技術に似ていますが、いくつかの違いがあります。
NVIDIAがモノリシックダイ設計からの脱却を計画していることは既に周知の事実です。同社は様々なパッケージング技術を用いてパフォーマンスを向上させる方法を積極的に模索しており、最近ではマルチチップモジュール（MCM）を用いて継続的なパフォーマンススケーラビリティを備えたGPUを構築するという試みが進められています。
チップ設計は2次元スケーリングに限定されません。まさにそれが、NVIDIAが本日特許を取得した点です。「拡張TSVを用いた電力供給強化型Face-to-faceダイ」と呼ばれるこの特許では、NVIDIAは半導体ダイの3次元積層を提案しており、特に長尺のシリコン貫通電極（TSV）を用いた電力供給強化に特に重点を置いています。
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この構成の仕組みは、まずベースダイの表面にあるプローブパッドを用いてテストを行います。次に、最初のダイの表面に、既存のプローブパッドの上に重ねてインターフェース層を形成します。最後に、2つ目のダイを取り出し、インターフェース層の上に実装します。これにより、ダイ間インターフェースのパッドが他のダイの対応する接続部に接続されます。これにより、ダイ同士が直接接合され、3Dチップが完成します。
NVIDIAの特許は、超長TSVを用いた電力供給の強化に焦点を当てています。このようにダイを積み重ねることで、ロジック（プロセッシングコア）からメモリまで、あらゆるものを接続できます。通常、メモリの接続にはそれほど多くの電力は必要ないため、電力供給の強化という記述から、NVIDIAはプロセッシングコアの積み重ねを計画しており、3Dプロセッサに計算指向のアプローチをもたらすと考えられます。
もちろん、特許申請をしたからといって、実際の製品に特許取得済みの技術が必ず採用されるわけではありません。企業が特許を取得するのは、他社による特許取得を防ぐため、あるいは将来の製品のための仮置きとしてであることが多いのです。いずれにせよ、MCM-GPUアプローチの到来は既に周知の事実であり、Hopperのような次世代GPUアーキテクチャの中には、3Dダイスタッキングの利点を活用して競争優位性を獲得できるものもあります。
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