گوگل بسته‌بندی EMIB-T اینتل را برای نسل نهم TPU خود با نام رمز Humufish انتخاب کرده است و قصد دارد تا سال ۲۰۲۸ سه میلیون از این تراشه‌ها را عرضه کند. این اقدام به وابستگی ده ساله به فناوری اینترپوزر CoWoS شرکت TSMC پایان می‌دهد و می‌تواند زنجیره تأمین تراشه‌های هوش مصنوعی را از این ریخته‌گری (foundry) تایوانی دور کند.

چرا این تغییر اهمیت دارد

به مدت ده سال، شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی با عملکرد بالای گوگل بر پلتفرم chip-on-wafer-on-substrate (CoWoS) شرکت TSMC استوار بوده‌اند که از اینترپوزرهای سیلیکونی بزرگ برای اتصال چندین Die استفاده می‌کند. فناوری EMIB-T اینتل (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge-T) این اینترپوزر عظیم را با زیرلایه‌ای (substrate) کوچک‌تر جایگزین می‌کند که پل‌های سیلیکونی را در خود جای داده و صفحات زمین (ground planes) و خازن‌های اختصاصی را اضافه می‌کند. این طراحی، توان را به‌صورت عمودی از طریق مسیرهای Through-Silicon Vias هدایت می‌کند؛ مزیتی حیاتی که با بزرگ‌تر شدن تراشه‌های هوش مصنوعی و دشوارتر شدن مدیریت یکپارچگی توان نسبت به مسیریابی سیگنال، اهمیت دوچندان می‌یابد.

تصمیم گوگل نشان‌دهنده اعتماد به این است که EMIB-T می‌تواند نیازهای چگالی توان مدل‌های آینده را برآورده کند. اگر این عرضه با موفقیت انجام شود، سایر ارائه‌دهندگان خدمات ابری ممکن است شروع به جستجوی جایگزین‌هایی برای بسته‌بندی مسلط TSMC کنند.

مخاطرات برای بازار ریخته‌گری

TSMC همچنان پیشتاز بازار است. نسخه CoWoS-L آن می‌تواند مساحت Die را تا ۵.۵ برابر اندازه reticle استاندارد گسترش دهد و این شرکت متعهد شده است که تا سال ۲۰۳۰ این میزان را تا ۱۴ برابر افزایش دهد. ورود اینتل به حوزه بسته‌بندی پیشرفته هوش مصنوعی، آن انحصار را تهدید کرده و TSMC را مجبور می‌کند تا نقشه راه خود را تسریع کند.

برای گوگل، این تغییر نویدبخش عملکرد توان بهتر بدون فدا کردن چگالی تراشه مورد نیاز برای مدل‌های زبانی بزرگ و سایر بارهای کاری هوش مصنوعی است. برای اینتل، یک قرارداد چند میلیون واحدی، خدمات ریخته‌گری آن را تأیید کرده و می‌تواند درهای جدیدی را به روی سایر مشتریان مقیاس‌بزرگ (hyperscale) باز کند.

چالش‌های پنهان

تغییر فناوری‌های بسته‌بندی کار ساده‌ای نیست. زیرلایه کوچک‌تر در EMIB-T هزینه مواد را کاهش می‌دهد، اما بازطراحی کل پشته تراشه (chip stack)، از چیدمان (layout) تا تست را اجباری می‌کند. هرگونه مشکل در بازدهی (yield) یا قابلیت اطمینان می‌تواند ارسال TPUها را با تأخیر مواجه کرده و بر خدمات هوش مصنوعی گوگل تأثیر بگذارد. اگر وعده‌های مقیاس‌پذیری TSMC طبق برنامه محقق شوند، می‌توانند شکاف در تحویل توان را که اینتل سعی در بهره‌برداری از آن دارد، کاهش دهند.

آنچه باید در آینده زیر نظر داشت

  • واکنش TSMC در سمپوزیوم فناوری سال ۲۰۲۷ خود. این شرکت احتمالاً به‌روزرسانی‌های نقشه راهی را با هدف دفاع از پیشتازی خود در زمینه تراشه‌های هوش مصنوعی رونمایی خواهد کرد.
  • سیگنال‌های تعهد از سوی سایر غول‌های ابری مانند Amazon یا Meta. حرکتی موازی با EMIB-T اینتل، فشار بر TSMC را تشدید کرده و می‌تواند کل اکوسیستم تراشه‌های هوش مصنوعی را بازتعریف کند.

آزمون واقعی این خواهد بود که آیا اینتل می‌تواند بازدهی بالا را در مقیاسی که گوگل می‌طلبد حفظ کند یا خیر. اگر چنین باشد، زنجیره تأمین سخت‌افزار هوش مصنوعی ممکن است متنوع‌تر شود؛ در غیر این صورت، سلطه TSMC می‌تواند دوباره تثبیت شود. نتیجه این اتفاق، هزینه، عملکرد و در دسترس بودن خدمات هوش مصنوعی را که همه چیز، از جستجو گرفته تا موتورهای پیشنهادگر را تغذیه می‌کنند، شکل خواهد داد.