三星SoP技术助力特斯拉AI芯片发展

近日，据韩国媒体报道，三星正积极研发新一代先进封装技术——系统级面板封装（System on Panel, SoP），并推动其商用化，旨在切入特斯拉下一代“Dojo”超级运算平台的供应链。SoP技术的最大特点是能够在超大尺寸矩形面板上直接整合多颗芯片，取代传统的印刷电路板（PCB）或硅中介层（Interposer），通过芯片底部的超微细铜重布线层（RDL）进行连接，从而制作出远大于现有封装尺寸的模组。
当前，三星正在研发中的SoP面板尺寸达到了415×510毫米，远远超过了现行半导体制造所用300毫米晶圆所能容纳的最大模块（约210×210毫米）。因此，SoP能够量产尺寸如240×240毫米的超大型芯片模块，甚至一次可以制作两个。相比之下，台积电的类似技术——系统级晶圆（System on Wafer, SoW）受限于晶圆的圆形形状，无法实现同等尺寸的模块生产。尽管SoW与SoP架构相似，但由于使用圆形晶圆作为基板，目前已被特斯拉、Cerebras等用于高性能计算（HPC）芯片生产。台积电更是在今年4月研发出了升级版SoW-X，能够整合最多16颗高性能计算芯片与80组HBM4存储器，预计将在2027年实现量产。
然而，尽管SoP技术具有显著的尺寸优势，但其商用化仍面临一些挑战，包括如何在超大基板上一次性稳定连接和整平大量芯片，以及初期客户和量产案例有限等问题。随着人工智能运算需求的爆炸性增长，超大型高性能AI芯片模块逐渐兴起，这为先进封装技术的发展提供了巨大潜力。
值得一提的是，三星近期已与特斯拉签订了价值165亿美元的晶圆代工合同，将在美国新建晶圆厂以量产特斯拉的AI 6芯片。这些芯片将应用于特斯拉的全自动驾驶（FSD）、机器人及自家的“Dojo”超级运算平台。特斯拉原本自行开发了用于Dojo的D1等芯片，但现已解散相关团队，转而将未来的AI 6与第三代Dojo平台进行整合，以统一架构提高开发效率。马斯克表示，当所有研发方向都指向AI 6后，Dojo 2已经走到了演化的尽头，因此决定终止并进行必要的人事调整。Dojo 3将以集成大量AI 6芯片的形式继续发展。
为了达到高密度集成，特斯拉计划在Dojo 3中采用英特尔的嵌入式多芯片互连桥（Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB）技术，这是一种2.5D封装方案，通过嵌入基板的小型硅桥实现芯片之间的互连。如果这一计划得以实施，将形成由特斯拉主导、结合三星晶圆代工与英特尔封装测试的全新跨厂商供应链。
市场预期，未来AI服务器、数据中心、自动驾驶汽车与机器人等高性能应用的推进，将进一步拉动对超大型芯片模块及先进封装技术的需求。若三星的SoP技术成功实现商用化，有望在这一新兴高端市场占据重要地位，并为全球科技产业带来新的发展机遇。