과거 반도체를 논할 때 항상 프론트엔드 기술인 프로세스 노드, 트랜지스터, EUV 리소그래피에 관심이 집중되었습니다.그러나 AI 컴퓨팅 성능이 대규모 배포에 들어가면서 분명한 변화가 나타났습니다.

시스템 성능을 실제로 제한하는 것은 더 이상 원시 컴퓨팅 성능이 아니라 데이터 이동 방식.

이러한 배경에서 보고서는 CoWoS에서 실리콘 포토닉스까지, 전기에서 광학 인터커넥트까지, Chiplet에서 3D 통합까지 전체 산업이 근본적인 방향 전환을 겪고 있다는 날카로운 통찰력을 제공합니다.

포장은 더 이상 최종 조립 단계가 아니라 성능 한계를 정의하는 핵심 요소가 되었습니다.재료는 더 이상 구성요소를 지원하지 않습니다.대역폭, 전력 효율성, 심지어 수율까지 직접적으로 결정합니다.

한 문장으로: AI 시대의 반도체 경쟁은 '누가 더 나은 트랜지스터를 가지고 있느냐'에서 '누가 시스템을 더 잘 통합하느냐'로 바뀌었다.

보고서 핵심 메시지

AI 시대는 반도체 경쟁을 트랜지스터 및 프로세스 기술에서 고급 패키징, 광학 상호 연결 및 재료 혁신을 기반으로 하는 시스템 수준 재구성으로 방향을 바꾸고 있습니다.

AI 기반 혁신: 패키징이 새로운 성능 핵심이 됨

보고서는 다음과 같은 명확한 선언으로 시작됩니다.

• AI, 대규모 언어 모델 및 데이터 센터는 향후 10년 동안 가장 큰 동인이 될 것입니다.
• 반도체 성장은 컴퓨팅 수요에서 시스템 수준의 성능 수요로 진화했습니다.

주요 변화: 칩 성능은 더 이상 트랜지스터에만 의존하지 않습니다. 이제 패키징이 AI 시스템의 성능 한계를 결정합니다.

CoWoS + 광학 엔진: 전기 상호 연결이 한계에 도달하고 광학이 대신합니다.

CoWoS 아키텍처 내에서: HBM, GPU 및 광학 엔진이 단일 패키지에 통합되어 있습니다. 광학 엔진이 구리 기반 SerDes 상호 연결을 대체하기 시작했습니다. 전력 소비(pJ/비트)와 대기 시간(나노초 단위)을 대폭 낮춥니다.

근본적인 변화: 상호 연결 병목 현상은 전기적 성능에서 광전자 융합으로 이동합니다. 광 상호 연결은 모듈 수준뿐만 아니라 패키지 내부로 이동합니다.

Silicon Photonics 로드맵: 모듈에서 CPO 및 광 I/O까지

로드맵은 명확한 발전을 보여줍니다.

• 2025: 1.6T 광학 모듈(외부)
• 2026~2027년: 스위치 및 AI 클러스터에 CPO 배포
• 2028+: 광학 I/O가 GPU/CPU 패키지에 직접 통합됨

세 가지 주요 의미: - 광학 인터커넥트는 오프보드에서 온보드, 인패키지로 이동합니다. - 대역폭은 1.6T에서 12.8T+까지 확장됩니다. - 광학 장치는 주변 장치뿐만 아니라 핵심 칩 I/O의 일부가 됩니다.

재료: 경쟁 우위의 숨겨진 기반

이것이 보고서의 가장 중요한 기본 논리입니다.

주요 물질 영향: - RDL 재료(PSPI)는 전력 무결성 및 신호 무결성을 결정합니다. - UV 광학 접착제는 결합 정확도와 신뢰성을 정의합니다. - 저CTE, 저수축, 고투명 소재 필수화 - 마이크로렌즈, FAU, 접착제 등이 광결합 효율에 직접적인 영향을 미침

재료는 지원 구성 요소에서 다음으로 발전했습니다. 시스템 성능과 수율을 정의하고, 특히 하이브리드 본딩, 광학 커플링 및 열 관리 분야에서 그렇습니다.

최종 단계: 시스템 수준 이기종 통합

보고서는 미래 플랫폼을 정의합니다. 첨단 디바이스 + 첨단 패키징 + 이종 집적화 + 칩렛 + 광 I/O + 신소재

최종 비전: 칩렛 + 3D IC + 실리콘 포토닉스 + 고급 패키징 = 차세대 컴퓨팅 플랫폼

두 가지 핵심 병목 현상이 남아 있습니다. - 열 관리 - 대역폭 스케일링

결론

첨단 패키징은 '칩 연결'에서 '컴퓨팅 시스템 재정의'로 진화하고 있습니다. 재료와 광학적 상호 연결은 AI 시대의 컴퓨팅 밀도를 결정하는 기본 변수가 되었습니다.