Конец эпохи кремния: TSMC переведет чипы на стекло к 2028 году

Что если главным технологическим прорывом десятилетия окажется не новый техпроцесс, не квантовый компьютер и не очередная нейросеть, а… банальное оконное стекло? Именно так выглядит ставка TSMC на ближайшие несколько лет. Тайваньцы готовятся переписать правила полупроводниковой индустрии — не уменьшая транзисторы, а меняя саму основу, на которой чипы собирают. К концу 2028 года фабрики должны запустить технологию CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate), которая переведёт производство с привычных круглых кремниевых пластин на огромные прямоугольные стеклянные панели. Первым клиентом станет чипсет NVIDIA Feynman — следующее поколение ускорителей для задач искусственного интеллекта. И это меняет всё.

Хрупкий спаситель индустрии

Чтобы понять, зачем вообще менять кремний на стекло, нужно разобраться, в какую стену уткнулась индустрия прямо сейчас.

Видео от DGL.RU

Литографическая машина — сердце любой фабрики — за один проход способна проэкспонировать кристалл строго ограниченного размера. Этот предел называют размером кадра (reticle size). Чтобы собрать по-настоящему мощный ускоритель для серверов, инженеры вынуждены склеивать несколько таких кристаллов на общей подложке — так устроена нынешняя технология CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate). Проблема в том, что подложка органическая, а органика при сильном нагреве деформируется. Чем больше площадь сборки — тем хуже выход годных чипов, тем выше себестоимость.

TSMC уже довела CoWoS до варианта на 9,5 кратных размеров кадра и планирует разогнать технологию до 14× к 2028 году — но физика берёт своё. Органическая подложка при таких масштабах начинает вести себя как листовое железо на летнем солнце: гнётся, коробится, ломает соединения.

CoPoS избавляет от этого бага за счёт трёхслойного сэндвича со стеклянным ядром. Стекло выступает временным носителем на этапе сборки и навсегда остаётся внутри финального кристалла. Чипы при этом крепятся не к стеклу напрямую, а к слоям ABF (Ajinomoto Buildup Film) — специальной полимерной плёнки, которая стекло обволакивает. Стекло не гнётся от температур, допускает более тонкие сигнальные дорожки и радикально увеличивает плотность компоновки. Итог: площадь посадочного места для компонентов вырастает примерно в девять раз по сравнению со стандартным кадром литографии.

Параллельная панель CoPoS, которую TSMC уже испытывает, — это прямоугольник размером 310×310 мм. Для сравнения, сегодняшние круглые пластины диаметром 300 мм теряют до 25% площади по краям из-за своей формы. Прямоугольник почти не даёт отходов. По оценкам аналитиков, полезная площадь при переходе на панельную упаковку вырастает до 75% и выше.

Дорожная карта выглядит так: пилотная линия на мощностях VisEra — 2026 год, мелкосерийное производство — 2027-й, массовый выпуск — вторая половина 2028-го. Строятся специализированные цеха AP1 и AP2 — в том числе на заводе TSMC в Аризоне.

NVIDIA в центре схватки

Здесь история становится интереснее. Пока TSMC проектирует стеклянный фундамент будущего, NVIDIA — её главный клиент по ИИ-ускорителям — параллельно ведёт переговоры с Intel о производстве части чипов на американских мощностях. Речь идёт о 25% объёма для Feynman с упаковкой по технологии Intel EMIB. Логика понятна: к 2026 году NVIDIA может занимать до 60% всех мощностей CoWoS у TSMC — такая концентрация создаёт огромный риск для цепочки поставок.

Intel со своей стороны метит на 12-кратный размер кадра в варианте EMIB к тому же 2028 году, а генеральный директор Intel Дженсен Хуан однажды публично назвал технологию EMIB «по-настоящему прорывной» для многочиплетных проектов. Ирония в том, что слова Хуан произнёс о конкуренте — говоря о чужой технологии с искренним восхищением.

Но есть нюанс, который охлаждает энтузиазм: Feynman предположительно будет потреблять от 5 до 6 кВт. При таких токах обычная схема питания с материнской платы физически не справится с потерями напряжения. EMIB от Intel не является прямым аналогом CoWoS-L, который поддерживает встроенный регулятор напряжения. Это означает, что перенос 25% объёма Feynman на Intel — скорее политический и логистический манёвр (диверсификация + американское производство в угоду Вашингтону), а не техническое превосходство. Основной процессорный кристалл Feynman всё равно останется на TSMC A16, который займёт около 75% стоимости чипа.

Источники сообщают, что CoPoS изначально рассматривалась как технология, которая дебютирует не раньше 2029 года. Аналитики зафиксировали её ускорение — сдвиг на несколько месяцев вперёд — именно на фоне новостей об интересе NVIDIA к Intel. Тайваньская сторона явно не хочет отдавать флагманского клиента, и CoPoS — козырь в этой игре.

Форумы бурлят: стекло трескается, роботы ломают заготовки

Технологические форумы живут своей жизнью. Там уже вовсю обсуждают главный риск CoPoS: стекло хрупкое. Роботы-манипуляторы на существующих конвейерах настроены под кремниевые пластины — они попросту раздавят стеклянную панель неаккуратным движением. Фабрики придётся перепроектировать с нуля.

Впрочем, TSMC не первопроходец в этой гонке. Intel объявила о работе над стеклянными подложками ещё в 2023 году и обещала массовое производство к 2026–2030 годам. Японская Rapidus показала на выставке SEMICON Japan 2025 образец стеклянного интерпозера размером 600×600 мм. Американский стартап Absolics (совместное предприятие SK Group и Applied Materials) к 2026 году строит первый в мире завод по стеклянным подложкам в штате Джорджия. Intel, по её собственным заявлениям, рассчитывает к 2030 году достичь плотности в 1 триллион транзисторов на один корпус.

На форумах циркулирует и конспирологическая версия: TSMC специально ускоряет CoPoS, чтобы не допустить передела рынка. Если стеклянные панели заработают у тайваньцев раньше, чем у Intel, монополия TSMC на производство тяжёлых ИИ-ускорителей сохранится ещё на цикл. Если затянут — Google, Broadcom и AMD побегут к альтернативным поставщикам. Именно поэтому источники сообщают об ускорении сроков: TSMC явно нервничает.

Отдельная дискуссия — про энергетику. Сегодня серверный H100 потребляет около 700 Вт. Feynman ожидается в диапазоне 5–6 кВт на чип. Дата-центр с несколькими тысячами таких ускорителей будет потреблять электричества как небольшой российский город. Стеклянная упаковка сама по себе этот аппетит не укротит — но снизит тепловую деформацию, которая при таких нагрузках становится критичной.

Ситуация в России

На российском рынке серверные ускорители NVIDIA давно существуют в режиме параллельного импорта. Карты поколения H100 попадали в страну через длинные цепочки посредников — источники сообщают о схемах через Индию и другие третьи страны. Серверные интеграторы продают GPU для ИИ-задач по ценам, которые порой в два-три раза превышают официальные западные прайс-листы: всё зависит от санкционного риска конкретной партии и длины цепочки.

Для отечественных дата-центров и ИИ-стартапов переход индустрии на CoPoS — умеренно хорошая новость с отложенным эффектом. Технология снизит процент брака при производстве и удешевит сборку ускорителей — это в перспективе должно давить на цену конечного продукта вниз. Но путь от тайваньских фабрик до российских серверных стоек по-прежнему пролегает через несколько санкционных кордонов, и никакое стекло их не упраздняет. Подписки на облачные ИИ-сервисы и аренда вычислительных мощностей для рядового пользователя подешевеют — но не сразу и не линейно.

Российские производители собственных ускорителей, например разработки на базе RISC-V архитектур, теоретически могут воспользоваться тем, что стеклянная упаковка откроет более широкий круг контрактных фабрик. CoPoS-линии строятся не только на Тайване — в Аризоне тоже. Но сроки выхода отечественных проектов на зарубежную контрактную сборку пока остаются предметом гаданий, а не конкретных анонсов.

Стоит ли ждать технологию?

CoPoS — не потребительский продукт и не анонс новой видеокарты. Это инфраструктурный сдвиг, который аукнется через несколько лет в виде более мощных и доступных серверных решений.

• Кому это важно: разработчикам нейросетей, дата-сайентистам и инженерам, которые строят или закупают вычислительную инфраструктуру. Снижение производственных издержек рано или поздно опустит ценник на ИИ-ускорители следующего поколения. Инвесторам в полупроводниковый сектор — переход на стеклянную упаковку перекроит расклад между TSMC, Intel и Samsung на весь следующий цикл.
• Кому пройти мимо: геймерам и домашним пользователям. Потребительские GPU переедут на стеклянные панели, если вообще переедут, лет через десять после серверного сектора. CoPoS оптимизирован под мегапакеты с двенадцатью стеками памяти HBM4 — это корпоративная история от начала до конца.
• Главный риск: сроки. Полупроводниковая индустрия умеет переносить дедлайны. Если пилотная линия 2026 года даст плохой выход годных чипов, 2028-й превратится в 2030-й, и Intel с Samsung получат время наверстать упущенное.

Прозрачное будущее электроники

Есть что-то философски курьёзное в том, чем закончился многолетний поход за нанометрами. Индустрия десятилетиями бесстрашно шла вглубь материи — манипулировала отдельными атомами, рисовала дорожки тоньше человеческого волоса в тысячи раз, изобретала литографические машины ценой в полмиллиарда долларов. А потом уткнулась в кусок пластика, который просто выгибается от жара. Оказалось, что для прыжка в эпоху всесильного искусственного интеллекта не нужно покорять очередной физический предел — достаточно заново изобрести оконное стекло.

Возможно, через двадцать лет наши материнские платы и правда станут прозрачными. А техник сервисного центра, разбирающий сервер, будет похож не на слесаря, а на реставратора витражей — аккуратно вынимающего хрупкие светящиеся панели и любующегося схемами на просвет. Пока же стеклянная революция разворачивается там, куда обычный человек не заглядывает: в тихих чистых комнатах на Тайване, где роботы учатся не давить хрупкое.

Лучшие видеокарты Nvidia в 2025 году: лучшие модели от Team Green для игр, творчества и многого другого