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ブロードコム、AI XPU向け巨大3.5D XDSiPプラットフォームを発表 ― 12個のHBMモジュールを搭載した6000mm²の積層シリコン
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Broadcomは、AIおよびHPCワークロード向けの超高性能プロセッサ向けに、3.5D eXtreme Dimension System in Package(3.5D XDSiP)プラットフォームを発表しました。この新プラットフォームは、TSMCのCoWoSをはじめとする先進的なパッケージング技術を採用しています。これにより、チップ設計者は、3D積層ロジック、ネットワークおよびI/Oチップレット、そしてHBMメモリスタックからなるシステムインパッケージ(SiP)を構築できます。このプラットフォームは、12個のHBMモジュールを搭載し、最大6000mm²の3D積層シリコンを搭載したSiPを実現します。最初の3.5D XDSiP製品は2026年に発売される予定です。

Broadcomの3.5D XDSiPは、TSMCのCoWoS-Lパッケージング技術を採用しており、最大インターポーザーサイズはレチクルの約5.5倍(約858 mm²)、コンピューティングチップレット、I/Oチップレット、そして最大12個のHBM3/HBM4パッケージで4719 mm²となります。パフォーマンスを最大化するために、Broadcomはコンピューティングチップレットの設計を分割し、ハイブリッド銅箔接合(HCB)を用いてロジックチップレットをF2F(フェイスツーフェイス)方式で積み重ねることを推奨しています。

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「お客様との緊密な連携により、TSMCおよびEDAパートナーの技術とツールを基盤として、3.5D XDSiPプラットフォームを開発しました」と、BroadcomのASIC製品部門シニアバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるフランク・オストジック氏は述べています。「Broadcomの3.5Dプラットフォームは、チップコンポーネントを垂直に積層することで、チップ設計者が各コンポーネントに最適な製造プロセスを組み合わせることを可能にし、インターポーザーとパッケージサイズを縮小することで、性能、効率、コストを大幅に向上させます。」

同社のプレスリリースでは、TSMCの3Dスタッキングパッケージング手法については言及されていません。しかし、3.5D XDSiPのF2F HCBは、TSMCのバンプレスSoIC-Xスタッキング技術を独自に実装したものと思われますが、Broadcom独自の設計および自動化フローを採​​用しています(これはTSMCのKevin Zhang氏によって間接的に確認されています)。このプラットフォームは2.5Dインテグレーションと3Dスタッキングの両方を採用しているため、Broadcomはこれを「3.5D」と呼んでいます。

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「TSMCとBroadcomは過去数年間にわたり緊密に協力し、TSMCの最先端のロジックプロセスと3Dチップスタッキング技術をBroadcomの設計専門知識と融合させてきました」とTSMCのビジネス開発およびグローバルセールス担当上級副社長兼副共同COOのケビン・チャン博士は述べています。

Broadcomは、Google、Meta、OpenAIといった、パフォーマンスに対する要求が極めて高い企業向けに設計するカスタムAI/HPCプロセッサおよびASICに、3.5D eXtreme Dimension System in Packageプラットフォームを採用する予定です。このプラットフォームの一部として、BroadcomはHBM PHY、PCIe、GbEを含む幅広いIP、フルソリューションのチップレット、さらにはシリコンフォトニクスを提供し、顧客がプロセッサの本質部分であるプロセッシングユニットアーキテクチャに集中できるようにします。

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Broadcom の主力 3.5D XDSiP 製品は、TSMC の最先端プロセス テクノロジー (N2) で製造された 4 つのコンピューティング ダイ、1 つの I/O ダイ、および 6 つの HBM モジュールを組み合わせています。

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Broadcomは現在、3.5D技術を活用した5つの製品を開発中です。これには、主要顧客から成長を続けるAI分野向けの製品が複数含まれており、さらに、Arm ISAとTSMCの2nmクラスプロセス技術を採用する富士通Monakaプロセッサも含まれており、AIとHPCの両方の分野をターゲットとしています。3.5D XDSiP製品の出荷は2026年2月に開始される予定です。

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富士通の執行役員兼先端技術開発本部長である新城直樹氏は、「富士通とブロードコムは10年以上にわたるパートナーシップを通じて、複数世代にわたる高性能コンピューティングASICを市場に投入してきました。ブロードコムの最新3.5Dプラットフォームにより、富士通の次世代2ナノメートルArmベースプロセッサ「Fujitsu-Monaka」は、高性能、低消費電力、低コストを実現します」と述べています。

アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。