郑州股票配资平台玻璃芯片，新救星

公众号记得加星标⭐️，第一时间看推送不会错过。

人造玻璃已有数千年历史。但如今，它有望被应用于全球最新、最大的数据中心所使用的人工智能芯片中。

今年，一家名为Absolics的韩国公司计划开始商业化生产一种特殊玻璃面板，这种面板旨在提升下一代计算机硬件的性能和能效。包括在内的其他公司也在积极推进这一领域的研究。

如果一切顺利，这种玻璃技术可以降低人工智能数据中心使用的高性能计算芯片的能耗——如果生产成本下降，它最终也可以降低消费级笔记本电脑和移动设备的能耗。

理念是使用玻璃作为基板或层，将多个硅芯片连接在其上。这种“封装”方式正日益成为构建计算机硬件的热门选择，因为它允许工程师将专为特定功能设计的专用芯片集成到单个系统中。但它也带来了一些挑战，例如，高负荷运行的芯片温度过高会导致其所在的基板发生物理变形。这会导致元件错位，并可能降低芯片的散热效率，最终导致芯片损坏或过早失效。

“随着人工智能工作负载激增和封装尺寸不断增大，业界正面临着影响高性能计算发展轨迹的切实机械限制，”芯片设计公司AMD的高级研究员迪帕克·库尔卡尼表示，“其中最根本的限制之一就是翘曲。”

这就是玻璃的优势所在。它比现有基板更能承受额外的热量，并且能够让工程师们不断缩小芯片封装尺寸——这将使芯片速度更快、能效更高。库尔卡尼表示，玻璃“解锁了在不遇到机械瓶颈的情况下不断缩小封装尺寸的能力”。

这一转变的势头正在增强。Absolics公司已在美国建成一座专门生产先进芯片玻璃基板的工厂，预计将于今年开始商业化生产。美国半导体制造商英特尔正致力于将玻璃应用于其下一代芯片封装，其研究成果也促使芯片封装供应链上的其他公司纷纷投资。韩国和中国的公司是早期采用者之一。市场研究公司Yole Group的高级技术和市场分析师Bilal Hachemi表示：“从历史上看，这并非首次尝试在半导体封装中采用玻璃。但这一次，生态系统更加稳固和广泛；对玻璃基技术的需求也更加迫切。”

脆弱却强大

英特尔先进封装副总裁Rahul Manepalli表示，自20世纪90年代以来，芯片封装一直依赖于有机基材，例如玻璃纤维增强环氧树脂。但电化学方面的复杂性限制了设计人员钻孔的精确度，从而无法在芯片和系统其他部分之间建立铜涂层信号和电源连接。芯片设计人员还必须考虑有机基材在芯片加热和冷却过程中发生的不可预测的收缩和变形。“大约十年前，我们就意识到有机基材存在一些局限性，”Manepalli说道。

玻璃或许能够克服许多此类限制。Manepalli 表示，玻璃的热稳定性可以让工程师在每毫米的面积上实现比有机基板高 10 倍的连接数。凭借更高的连接密度，英特尔的设计人员可以在相同的封装面积内塞入多 50% 的硅芯片，从而提升计算能力。更高的连接密度还能让为芯片供电的铜线实现更高效的布线。此外，玻璃更高效的散热性能也使得芯片设计能够降低整体功耗。

“玻璃芯基板的优势毋庸置疑，”马内帕利说道。“很明显，这些优势将促使业界尽快实现这一目标，而我们希望成为首批实现这一目标的企业之一。”

然而，玻璃加工本身就充满挑战。首先，玻璃非常脆弱。数据中心芯片封装所用的玻璃基板由厚度仅为700微米至1.4毫米的面板构成，这使得它们极易开裂甚至破碎，马内帕利说道。英特尔和其他机构的研究人员多年来一直在探索如何利用其他材料和特殊工具，将玻璃面板安全地集成到半导体制造工艺中。

马内帕利表示，如今英特尔的研发团队已经能够可靠地制造玻璃面板，并大量生产包含玻璃的测试芯片封装——而且在2025年初，他们已经证明，采用玻璃芯基板的功能性设备可以启动Windows操作系统。他指出，这与早期测试阶段相比有了显著的进步，当时每隔几天就会有数百块玻璃面板破裂。

半导体制造商目前已将玻璃用于一些较为有限的用途，例如作为硅晶圆的临时支撑结构。但独立市场研究公司IDTechEx估计，玻璃基板市场潜力巨大，有望将半导体玻璃市场规模从2025年的10亿美元提升至2036年的44亿美元。

如果这项技术得到推广，它还能带来更多益处。玻璃可以做得极其光滑——比有机基材光滑5000倍。IDTechEx的研究分析师何晓曦表示，这将消除金属层压到半导体上时可能出现的缺陷。这些层中的缺陷会降低芯片的性能，甚至导致芯片无法使用。

玻璃还可以帮助加快数据传输速度。这种材料能够引导光线，这意味着芯片设计人员可以利用它直接在基板上构建高速信号通路。AMD 的 Kulkarni 表示，玻璃“在未来节能型人工智能计算领域拥有巨大的潜力”，因为基于光的系统传输信号所需的能量远低于目前用于在封装芯片间传输信号的“高能耗”铜线。

面板枢轴

玻璃封装的早期研究始于2009年佐治亚理工学院的3D系统封装研究中心。该大学最终与韩国SKC公司旗下的子公司Absolics建立了合作关系。SKC是一家生产化学品和先进材料的韩国公司。2024年，SKC在佐治亚州科文顿市建造了一座用于生产玻璃基板的半导体工厂。同年，Absolics与佐治亚理工学院的玻璃基板合作项目获得了两项拨款，总额达1.75亿美元，这些拨款来自美国政府在乔·拜登总统执政期间设立的“美国芯片计划”（CHIPS for America）。

如今，Absolics正朝着商业化方向发展；该公司计划今年开始为客户小批量生产玻璃基板。佐治亚理工学院的研究工程师李永元（Yongwon Lee）表示，该公司在玻璃基板的商业化方面一直处于领先地位。李永元并未直接参与与Absolics的商业合作。

Absolics公司表示，其工厂目前每年最多可生产12000平方米的玻璃面板。Lee估计，这足以提供200万至300万个与英伟达H100 GPU尺寸相同的芯片封装所需的玻璃基板。

但该公司并非孤例。李表示，包括三星电子、三星电机和LG Innotek在内的多家大型制造商，在过去一年中“显著加快”了玻璃封装领域的研发和试生产工作。“这一趋势表明，玻璃基板生态系统正从单一先行者向更广泛的产业竞争演变，”他说道。

其他公司正在转型，在玻璃基板供应链中扮演更加专业化的角色。2025年，生产电子连接器和钢化玻璃的JNTC公司在韩国建立了一家工厂，每月可生产1万块半成品玻璃面板。这类面板已预先钻好用于垂直电气连接的孔，并在玻璃表面涂覆了薄金属层，但还需要额外的加工才能安装到芯片封装中。

去年，这家韩国工厂开始接受订单，向专业基板公司和半导体制造商供应半成品玻璃。该公司计划于2026年扩大该工厂的产能，并于2027年在越南开设一条新的生产线。这些行业举措表明，玻璃基板技术正以惊人的速度从原型阶段走向商业化，同时也表明众多科技企业押注玻璃可能成为未来计算和人工智能领域一个出人意料的强大基础。

（来源：编译自MIT）

*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。

今天是《半导体行业观察》为您分享的第4354内容，欢迎关注。

加星标⭐️第一时间看推送

求推荐

联丰策略提示：文章来自网络，不代表本站观点。