「TSMCが挑む！超大規模SoWパッケージ」

TSMCの新しいパッケージング技術「InFO_SoW」

2025年7月4日、TSMCは最先端のパッケージング技術「システム・オン・ウェハ（SoW）」に注力していることを発表しました。この技術は、直径300mmのシリコンウェハ上に複数のシリコンダイを配置し、高性能な計算処理能力を実現するものです。

ウェハサイズのパッケージ「InFO_SoW」の基本構造

「InFO」技術の応用

SoW技術の背景には、モバイルプロセッサ向けに開発された「InFO（Integrated Fan-Out）」技術があります。InFOは高密度の配線技術で、これにより低コストで高性能なパッケージが可能となります。この技術は、特に大規模な計算需要を持つAIやディープラーニング向けに適しています。

InFO_oSの構造

InFO_SoWの特徴

InFO技術を基にした「InFO_SoW」では、RDL（再配線層）のサイズを300mmに拡大し、複数のシリコンダイを配置します。この方式は、シリコンダイと周辺回路を一体化することで、システム全体の効率を高めます。

InFO_SoWの基本構造

Cerebras Systemsとの関係

InFO_SoW技術は、Cerebras Systemsが開発した「WSE（Wafer Scale Engine）」にも採用されています。WSEは、AI向けのディープラーニングアクセラレータであり、2019年のHot Chips学会でその技術概要が発表されました。

Cerebras WSEの外観

技術の比較

TSMCのInFO_SoWとCerebrasのWSEの最大の違いは、シリコンダイの扱い方です。InFO_SoWは多数のミニダイを使用するが、WSEは84枚のミニダイを一括で製造・接続します。

InFO_SoWとWSE技術の構造比較

進化を続けるWSE

CerebrasはWSEの第2世代と第3世代を次々に発表しており、各世代ともTSMCのInFO_SoW技術を採用しています。特に、第3世代ではトランジスタの数が4兆個に達し、その数は第1世代の3.3倍以上に増加しました。

Cerebrasが開発したWSEの概要

最後に

TSMCは次世代のSoW技術「SoW-X」も開発しています。SoW-PとSoW-Xは、プロセッサの配置方法に違いがありますが、どちらも次世代の半導体技術を象徴する重要なステップです。

TSMCの先進パッケージング技術

この新たな技術の発展により、AIやデータセンター向けの処理能力が飛躍的に向上することが期待されています。

🧠 編集部より：

TSMCのInFO_SoW技術とその背景

InFO_SoW技術の概要

TSMCが開発する「InFO_SoW」技術は、300mmのシリコンウェハ上に多数のシリコンダイを配置し、それらを高密度で接続する先端的なパッケージング技術です。この技術は、超大規模な演算処理能力や高速データ転送、消費電力の低下を実現することを目的としています。

InFO技術とその進化

InFO（Integrated Fan-Out）技術は、小型薄型パッケージング技術に起源を持ち、特にモバイルプロセッサに最適化されています。この技術を応用したInFO_oSは、コストを抑えつつも高性能を実現するためのパッケージング技術です。さらに進化したInFO_SoWは、ウェハサイズの大きなパッケージに対応し、AI向けの高性能ハードウェアに利用されています。

Cerebras SystemsのWSEとInFO_SoWの関係

Cerebras Systemsが開発した「Wafer Scale Engine」（WSE）は、InFO_SoW技術を利用しており、その構造は非常に大規模です。この技術により、84枚のミニダイが1つのウェハに集積され、最大4兆個のトランジスタを配備することが可能です。

InFO_SoWとWSEの違い

両者の大きな違いは、シリコンダイの取り扱いにあります。InFO_SoWはチップレットを扱うのに対し、WSEでは直接ダイを一体化して製造します。この違いが、性能やレイアウトの多様性に影響を与えています。

基本性能の特性

InFO_SoW技術は、中間基板を用いた従来のマルチチップモジュール(MCM)と比較して、配線密度や電源供給インピーダンスの面で優れた特性を持っています。特に、電源配線の短さが消費電力の削減に寄与しています。

今後の展望

TSMCはInFO_SoW技術の次世代版「SoW-X」の開発にも取り組んでいます。この新技術は、プロセッサやメモリのモジュールをウェハサイズでまとめることを可能にし、さらなる性能向上が期待されています。

関連リンク

• TSMCの公式ウェブサイト
• Cerebras Systemsについて

この技術の発展が、AIや高性能コンピューティングの未来にどのように寄与するか、引き続き注目していきましょう。

• キーワード: InFO_SoW