أخبار ar.wedoany.com، مع تباطؤ وتيرة تصغير كثافة الترانزستورات، أصبح التغليف المتقدم المسار الرئيسي للتوسع. ومع ذلك، فإن مسرعات الذكاء الاصطناعي ضخمة الحجم وتتطلب سرعات ترابط عالية للغاية، مما يضع التغليف نفسه أمام تحديات. تحد الطبقات الوسيطة الدائرية من حجم التغليف واستفادة رقاقة السيليكون، وتضاعف تقنية HBM4E عدد منافذ الإدخال والإخراج مع زيادة السرعة، بينما تجعل التغليفات متعددة الكيلوواط أنظمة التبريد التقليدية غير قادرة على تحمل العبء.
يُعد مؤتمر ECTC الحدث الرائد عالميًا في مجال تقنيات التغليف. ترتبط محتويات هذا العام ارتباطًا وثيقًا بالمنتجات التجارية القادمة للسوق. استعرضت شركة إنتل تقنية التكامل EMIB-T، وتوسيع نطاق حجم التغليف، وخارطة الطريق المستقبلية. وأظهرت شركة مارفيل كيف يمكن إزالة منطق الواجهة من المسرع عبر تخصيص HBM، مع تقصير توصيلات التغليف. بينما قامت كل من TSMC ومايكروسوفت بدمج المبرد مباشرة في رقائق السيليكون، وقامت مارفيل وLightmatter بدمج التوصيلات البصرية في التغليف.
يغطي هذا الاستعراض التقنيات الواردة في مؤتمر ECTC 2026 التي من المرجح أن تشكل حلول مسرعات الذكاء الاصطناعي في السنوات القادمة.
تقنية EMIB-T من إنتل
تُعد إنتل أكبر المتحدثين من الشركات في معرض ECTC. ينصب تركيزها الرئيسي على تقنية EMIB-T، وهي الجيل التالي من رقائق EMIB التي تستخدم تقنية التوصيلات البينية عبر السيليكون (TSV). بعد الإطلاق الأولي، قامت إنتل بتحسين البنية وخارطة الطريق، بما في ذلك تقليل مسافة النتوءات، وزيادة حجم التغليف، وإضافة وظائف الجسر. يُظهر عرضها أن تقنية EMIB-T مرشحة للتطبيق في معالج TPU v9 من جوجل، وهي البديل الأكثر موثوقية لمنصة CoWoS من TSMC في مجال مسرعات الذكاء الاصطناعي ذات التغليفات الكبيرة.
رقاقة اختبار EMIB-T الموسعة، بمحتوى سيليكون يعادل ضعف حجم القناع الضوئي. تُظهر صور المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) من الأعلى مسافات نتوءات تبلغ 110 و55 و36 ميكرومترًا على التوالي.
قامت إنتل بالتحقق من تقنية EMIB-T على رقائق مغلفة بحجم سيليكون يعادل ضعف حجم القناع الضوئي، بمسافة نتوءات تبلغ 36/35 ميكرومترًا. مقارنة بمسافة النتوءات البالغة 45 ميكرومترًا المستخدمة في تغليف Granite Rapids، زادت كثافة النتوءات بنسبة 65%. يُعد Granite Rapids-AP تغليفًا كبيرًا بأبعاد 70 مم × 105 مم، ومساحة أقل بقليل من 9 أقنعة ضوئية. حاليًا، يتم توسيع نطاق التحقق من صحة مسافة النتوءات 36/35 ميكرومترًا لتشمل تغليف رقائق سيليكون بحجم 4.5 أضعاف القناع الضوئي، بهدف إكمال الاعتماد بحلول نهاية عام 2026.
الخطوة التالية في تقليل المسافة جارية أيضًا، حيث تختبر إنتل مسافة نتوءات تبلغ 25 ميكرومترًا، بناءً على رقاقة مكونة من شريحتي سيليكون بحجم قناع ضوئي واحد لكل منهما، متصلتين عبر جسر EMIB-T واحد بأبعاد 3 مم × 18 مم.
سيصبح المزيد من التصغير أكثر صعوبة. عند أقل من 25 ميكرومترًا، يصبح حجم اللحام في كل كرة لحام صغيرًا جدًا. تزداد احتمالية حدوث قصور كهربائي، ودوائر مفتوحة، وفقدان في الإنتاجية أثناء التجميع بشكل كبير. يمكن لتقنية EMIB-T الاستمرار في التصغير، لكن العامل المحدد ينتقل من كثافة توصيلات الجسر إلى تشكيل كرات اللحام، ودقة التنسيب، وإنتاجية التجميع.
كما عرضت إنتل الحدود القصوى لحجم تغليف EMIB-T. على الرغم من إمكانية تحقيق تغليف بحجم لوحة كاملة، إلا أن إنتل تضع تغليف ربع اللوحة كهدف عملي. عرضت عينة اختبار بأبعاد 240 مم × 240 مم، بمساحة تعادل تقريبًا 67 قناعًا ضوئيًا. ومع ذلك، أظهرت العينة في الجناح اعوجاجًا شديدًا. عند هذا الحجم، يمثل الجسر جزءًا فقط من المشكلة. تصبح معالجة الركيزة، والاعوجاج، ودقة محاذاة الطبقات، وتشكيل الأنماط على مستوى اللوحة عوامل مقيدة رئيسية. تقوم إنتل أيضًا بتقييم تقنيات الطباعة الحجرية المتقدمة لضمان دقة محاذاة كافية لهذه الركائز الكبيرة الحجم بحجم ربع لوحة أو حتى لوحة كاملة.
على الرغم من أهمية مسافة النتوءات وحجم التغليف، إلا أن دوائر الجسر لا تقل أهمية. تقنية EMIB-T أكثر تعقيدًا بكثير من EMIB المستخدم في المنتجات الحالية. فهي تضيف TSV، وطبقات معدنية أكثر، وشبكات توزيع طاقة، وطبقات مكثف MIM، مما يمكن دوائر الجسر من نقل الإشارات عالية الكثافة وتوفير الطاقة عموديًا في نفس الوقت. عرضت إنتل صورة مقطعية تحتوي على 10 طبقات معدنية (بما في ذلك 4 طبقات توصيل) بالإضافة إلى مكثف MIM بين الطبقتين M1 وM2. ركزت إنتل على تحسيناتها لتقنية HBM4E.
يشير الحرف "T" في EMIB-T إلى التوصيلات البينية عبر السيليكون (TSV). وظيفتها هي توفير الطاقة. في EMIB التقليدية، تنتقل الطاقة في المناطق غير الجسرية عموديًا عبر الركيزة، بينما يجب أن تنتشر الطاقة بالقرب من منطقة الجسر أفقيًا عبر التغليف والتوصيلات الجانبية للرقاقة. باستخدام TSV في منطقة الجسر، يمكن للطاقة أن تنتقل مباشرة عبر منطقة الجسر، مما يقصر مسار التيار بشكل كبير. تدعي إنتل أن استخدام هذه الـ TSV يمكن أن يقلل انخفاض الجهد المستمر بنسبة تتراوح بين 68% و80%.
تكمن صعوبة HBM4E في أن التوصيلات البينية يجب أن تزيد من كثافة الإشارات وقدرة توفير الطاقة في نفس الوقت. عدد دبابيس HBM4 هو ضعف عدد دبابيس HBM3، وتتطلب الطبقة المادية (PHY) مسارات طاقة إضافية مثل VDDQ وVDDQL. تشغل هذه المسارات جزءًا من مساحة توصيل الإشارات، مما يزيد من كثافة الإشارات في المساحة المتبقية.
لمعالجة هذه المشكلة، لا تستخدم إنتل نفس أسلوب التوصيل لجميع قنوات HBM. فهي تضع أطول مسارات الإشارات على طبقات ذات توصيلات أبسط. في الطبقة M9، يمر حوالي 28% فقط من طول أطول القنوات عبر المنطقة الأكثر كثافة في التوصيلات، بينما ترتفع هذه النسبة في الطبقات السفلية مثل M3 إلى حوالي 84%، لكن هذه القنوات أقصر طولاً. يتجنب ذلك أن يكون التداخل وفقدان الإشارة ناتجين بشكل أساسي عن أسوأ مناطق التوصيل.
كما تم نقل توصيل الطاقة إلى طبقة الجسر. قدمت EMIB-M مكثفًا من نوع معدن-عازل-معدن (MIM) بين الطبقتين M1 وM2، وقامت EMIB-T بتحسين ذلك. أعلنت إنتل عن كثافة سعة تبلغ 500 nF/mm²، وهي مماثلة تقريبًا لمكثف MIM في تقنية 18A من إنتل. تدعي إنتل أن هذه المكثفات الجسرية يمكن أن تقلل المعاوقة المتناوبة لشبكة توصيل الطاقة (PDN) بأكثر من 82% مقارنة بتغليف EMIB-T بدون مكثفات MIM جسرية.
كما أجرت إنتل محاكاة لتقنية EMIB-T مع HBM4E. عند سرعة 12 جيجابت/ثانية، وبدون استخدام معادلة الاستقبال، بلغ عرض عين واجهة المستخدم (UI) حوالي 67% من إنتل. باستخدام معادلة القرار بالتغذية الراجعة أحادية النقطة (DFE)، يمكن رفع هذه القيمة إلى حوالي 72.5%. DFE هي دائرة في طرف الاستقبال تقلل من تداخل البتات السابقة بعد مرور الإشارة عبر قناة التغليف.
كما قامت إنتل بمحاكاة سرعات نقل أعلى، وهي 12.8 جيجابت/ثانية و14 جيجابت/ثانية و16 جيجابت/ثانية. في جميع السرعات المختبرة، ظل عرض نافذة واجهة المستخدم فوق 60%، مع انخفاض طفيف في سعة وسادة التلامس.
تتجاوز خارطة طريق EMIB من إنتل تقنية الجسر السلبي التي تحتوي فقط على توصيلات ومكثفات. ستشمل الإصدارات المستقبلية مكثفات MIM جسرية عالية الكثافة، ورقائق جسر عالية النسبة البعدية بحجم أكبر، ومسافات نتوءات أقل من 25 ميكرومترًا، وجسورًا نشطة، ومنظمات جهد مدمجة داخل رقاقة EMIB. كما كشفت إنتل عن مفهوم مكثف الخندق العميق المدمج في قلب الركيزة (DTC) ومكثفات eMIM-T بقدرة >2500 nF/mm² مدمجة أسفل الركيزة، على الرغم من عدم رؤية هذه التقنيات في منتجات EMIB التي تم شحنها حتى الآن.
لا تزال تقنية EMIB-T متأخرة عن منصة CoWoS من TSMC في عدة جوانب. قامت TSMC بدمج DTC/eDTC، وذهبت إلى أبعد من ذلك في دمج منظمات الجهد والتوصيلات البينية السيليكونية المحلية النشطة (LSI). تضيق EMIB-T الفجوة، لكن إنتل لا تزال تلحق بركب نظام بيئي يعمل على نطاق واسع منذ سنوات.
ذاكرة HBM المخصصة من مارفيل
في يوم المحللين الصناعيين لشركة مارفيل عام 2024، أعلنت مارفيل عن ذاكرة HBM مخصصة. في ذلك الوقت، كان الإعلان غامضًا ويفتقر إلى التفاصيل التقنية. كان تصميم HBM يدور دائمًا حول التوافق مع معايير JEDEC: أكوام DRAM قياسية من موردي الذاكرة، وطبقة مادية HBM قياسية على المسرع، وواجهة عريضة ثابتة بينهما. في مؤتمر Hot Chips 2025، عرضت مارفيل مخططًا لرقاقة الأساس المخصصة.
في مؤتمر ECTC، قدمت مارفيل أخيرًا تفاصيل على مستوى التغليف لذاكرة HBM4E المخصصة.
تحدد مواصفات JEDEC الواجهة بين كومة HBM والمضيف. هذا مفيد لقابلية التشغيل البيني: يمكن إقران أي HBM من أي مصنع ذاكرة مع أي مضيف متوافق. ومع ذلك، فإن هذا يضر باستهلاك الطاقة والأداء والمساحة. يجب على ASIC المضيف تنفيذ طبقة مادية HBM قياسية، واستخدام توزيع دبابيس وقواعد تفريغ قياسية، لتوصيل واجهة متوازية عريضة جدًا. مع زيادة حجم التغليف وزيادة سرعة HBM، يصبح تحسين الخط الساحلي وكثافة التوصيلات وإمدادات الطاقة وسلامة الإشارة أكثر صعوبة بسبب هذه الحدود الثابتة.
لا تتطلب تقنية HBM المخصصة أي تغيير في رقائق DRAM الأساسية. بدلاً من ذلك، يتم تصنيع رقاقة أساس مخصصة بتقنية منطقية متقدمة تحتوي على واجهة محسنة بين الرقائق. يمكن لرقاقة الأساس المخصصة دمج وحدة تحكم HBM، ووظائف الإدارة والمراقبة، ومنطق مخصص، وواجهة موسعة.
تدعي مارفيل أن هذا يقلل المساحة التي تشغلها الطبقة المادية HBM والمنطق المرتبط بها على ASIC المضيف بنحو 60%، مما يحرر مساحة أكبر للحوسبة أو التخزين المؤقت أو الإدخال/الإخراج. تنقل هذه الواجهة المخصصة معظم واجهة جانب الذاكرة إلى رقاقة الأساس HBM.
استخدم مثال مارفيل 1024 قناة بسرعة 32 جيجابت/ثانية، محققة 4.1 تيرابايت/ثانية، وهو ما يعادل واجهة JEDEC HBM4(E) بعرض 2048 بت بسرعة 16 جيجابت/ثانية.
أصبحت توصيلات التغليف أسهل أيضًا، حيث قامت الواجهة المخصصة بتقصير طول قناة الطبقة الوسيطة من 6.5 مم إلى 1.5 مم، مما سمح لمارفيل بزيادة عرض النطاق الترددي مع الحفاظ على نفس 9 طبقات توصيل ونفس عرض/تباعد الخط (L/S) البالغ 2/2 ميكرومتر.
في مثال مارفيل، تم استخدام طبقة وسيطة من طبقة إعادة التوزيع العضوية (RDL) بدلاً من السيليكون، مما يقلل من تكلفة التغليف. عرض/تباعد الخط في RDL العضوية أصغر بكثير من الطبقة الوسيطة السيليكونية في CoWoS-S أو الجسور السيليكونية في CoWoS-L وEMIB-T، مما يزيد من صعوبة التخطيط. اعتمدت مارفيل على أنماط حماية وتوصيل مخصصة في أجزاء مختلفة لتعظيم كثافة عرض النطاق الترددي مع التحكم في التداخل.
في مؤتمر GTC، أعلنت NVIDIA أن معالج Feynman سيستخدم HBM مخصصًا. من المحتمل أن تكون أسباب NVIDIA مشابهة لأسباب مارفيل: عرض نطاق ترددي أعلى، واستهلاك طاقة أقل، ومساحة أقل لرقاقة المسرع المخصصة لـ HBM. حوالي 16% من مساحة رقاقة معالج Rubin GPU مخصصة للمنطق والطبقة المادية المرتبطة بـ HBM. يمكن لذاكرة HBM المخصصة أن تسمح لـ NVIDIA بنقل معظم هذا العبء إلى رقاقة الأساس HBM.
تدعم ذاكرة HBM المخصصة أيضًا واجهات موسعة تتجاوز روابط HBM القياسية. يمكن لرقاقة الأساس أن تعمل كوحدة تحكم ذاكرة مساعدة وتوزيع حركة المرور على ذاكرة إضافية، بدلاً من إجبار كل حركة مرور الذاكرة على المرور عبر قنوات حافة رقاقة المسرع المحدودة. يمكن أن تكون هذه الذاكرة الإضافية من نوع LPDDR ذات سعة أكبر وعرض نطاق ترددي أقل، أو حتى طبقة ثانية من HBM. يتيح ذلك للمسرع توسيع سعة الذاكرة دون استهلاك قنوات حافة الرقاقة الثمينة المطلوبة للإدخال/الإخراج الخارجي. هذا مهم بشكل خاص لوحدات معالجة الرسوميات MI450 القادمة من AMD و MI500 المستقبلية، حيث ستدعم LPDDR لزيادة سعة الذاكرة.
الطبقة الوسيطة HBM من سامسونج
كما عرضت سامسونج حلها القائم على الطبقة الوسيطة لـ HBM4E. تعمل HBM4E على رفع معدل نقل البيانات إلى 12 جيجابت/ثانية وما فوق، ومضاعفة عدد دبابيس الإدخال/الإخراج، مما يزيد من تعقيد التوصيلات. قد يتطلب HBM4E ضعف عدد الطبقات الوسيطة المطلوبة لـ HBM3E، وخمسة أضعاف ما هو مطلوب لـ HBM2. نظرًا لزيادة عدد دبابيس الإدخال/الإخراج وارتفاع معدل نقل البيانات، من المتوقع أن يزيد استهلاك الطاقة بنسبة 86% مقارنة بـ HBM3E، و5.6 أضعاف مقارنة بـ HBM2.
اقترحت سامسونج حلاً بطبقة وسيطة سيليكونية من 8 طبقات، والتي تدعي أنها تقلل عدد الطبقات بنسبة 20% مقارنة بالمتطلبات التقديرية. تستخدم هذه الطبقة الوسيطة تناوبًا متكررًا من إشارتين/أرضي واحد لحماية الإشارات عالية السرعة، حيث يتم استخدام 75% من الطبقات لتوصيل الإشارات.
ميزة رئيسية أخرى للطبقة الوسيطة هي المكثف فائق الكثافة (UHC). لم تحدد سامسونج بنية المكثف بدقة، لكنها قد تكون مشابهة لمكثف MIM من إنتل EMIB-T أو مكثف DTC من TSMC CoWoS. يمكن وضع مكثف UHC فقط في الطبقة M1، والتي تُستخدم أيضًا بشكل أساسي لتوصيل الإشارات، وبالتالي فإن المساحة المتاحة محدودة.
إذا كانت التوصيلات غير متوازنة، يتم دفع المكثف نحو جانب واحد من الواجهة، مما يؤدي إلى أداء غير متوازن لشبكة توزيع الطاقة (PDN) بين الجانب المنطقي وجانب HBM. يعمل تخطيط سامسونج على إعادة توزيع التوصيلات بين الطبقة M1 والطبقات الأخرى، مما يسمح للمكثف فائق الكثافة (UHC) بالتوزيع بشكل متساوٍ عبر الواجهة بأكملها. يقلل ذلك من معاوقة PDN وضوضاء الجهد مع الحفاظ على كثافة توصيلات يمكن التحكم فيها.
الخصائص الحرارية للربط الهجين HBM من سامسونج
ناقشت سامسونج أيضًا المشكلات الحرارية لـ HBM، خاصة تقنية الربط الهجين. تزداد طبقات تكديس HBM وتزداد سرعتها، بينما يزداد استهلاك الطاقة للرقائق المنطقية تحتها. بالنسبة لـ HBM المكون من 16 طبقة، فإن مقاومته الحرارية مقبولة، ولكن مع تطور الأجيال القادمة نحو HBM المكون من 20 و24 طبقة، ستكون هناك حاجة إلى حلول جديدة.
قارنت سامسونج بين الربط بالضغط الحراري (TCB) والربط النحاسي الهجين (HCB) في أداء تبديد حرارة HBM في تغليف GPU ثنائي الأبعاد ونصف (2.5D) يحتوي على شريحتي GPU و8 أكوام HBM، على غرار بنية Nvidia Blackwell. أظهرت النتائج أن التبريد الهوائي يمكن أن يقلل المقاومة الحرارية الداخلية لـ HBM بنسبة 12.2%، والتبريد السائل بنسبة 12.9%. يمكن تقليل المقاومة الحرارية الإجمالية لـ HBM بنسبة 3.5% مع التبريد الهوائي وبنسبة 7.7% مع التبريد السائل.
نظرًا لأن HCB يستهدف فقط جزءًا من شبكة التبريد، فإن التحسينات ليست متساوية. قسمت سامسونج مسار التبريد إلى مقاومة حرارية داخلية، ومقاومة حرارية على مستوى النظام، وتداخل حراري من GPU إلى HBM. انخفضت المقاومة الحرارية الداخلية والتداخل بنحو 12.5% و9.8% على التوالي، لكن المقاومة الحرارية على مستوى النظام، بما في ذلك مادة الواجهة الحرارية والمشتت الحراري، زادت بنحو 2.3%.
مع انتقال المزيد من الطاقة إلى رقاقة الأساس HBM (على سبيل المثال، في أعباء العمل كثيفة الذاكرة)، يتحول عنق الزجاجة في التبريد. هذا مهم بشكل خاص لذاكرة HBM المخصصة، حيث يتم دمج وحدة التحكم في الذاكرة والمزيد من الدوائر المنطقية في رقاقة الأساس. تنخفض نسبة التداخل الحراري من GPU إلى HBM في المقاومة الحرارية الإجمالية، من 13% عند مضاعفة استهلاك طاقة رقاقة الأساس مرة واحدة إلى 5% عند مضاعفته ثلاث مرات.
ذكرت سامسونج أن استخدام تقنية HCB يمكن أن يسمح برفع درجة حرارة الهواء الداخل أو زيادة طاقة التغليف. وفقًا لتقديراتها، باستخدام HCB، يمكن رفع درجة حرارة الهواء الداخل بمقدار 1-2 درجة مئوية مع الحفاظ على طاقة التغليف ثابتة؛ أو يمكن زيادة طاقة التغليف بنحو 4% مع الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة. كما قدرت سامسونج أن طاقة التبريد ستنخفض بنحو 7%.
كما درست سامسونج بشكل منفصل تأثير HCB على مستوى التكديس. التحسينات هنا أكبر: مقارنة بـ TCB، يمكن لـ HCB الأساسي تقليل المقاومة الحرارية للتكديس بنحو 19%. مع زيادة عدد وسادات HCB، يمكن أن يصل تقليل المقاومة الحرارية إلى 22.3% عند مضاعفة كثافة الوسادات مرتين، و29.1% عند مضاعفتها أربع مرات.
التبريد الميكروسيالي
عرضت TSMC تقنية التبريد المباشر بالسيليكون على رقاقة CoWoS-R، المستخدمة في منصة اختبار كبيرة تشبه GPU. يختلف CoWoS-R عن CoWoS-S في استخدام مواد عضوية بدلاً من الطبقة الوسيطة السيليكونية. تم اختيار CoWoS-R لتحمله الأفضل للاعوجاج وتوافقه مع العمليات. تستخدم منصة الاختبار طبقة وسيطة بحجم 3.3 أضعاف القناع الضوئي، تحتوي على 4 رقائق SoC و8 أكوام HBM. تتكون كل رقاقة SoC من 4 مجموعات من سخانات SoC، والتي تغطي معًا حوالي نصف مساحة الطبقة الوسيطة.
قارنت TSMC بين ثلاثة حلول: التغليف التقليدي بغطاء ولوحة تبريد، والتغليف بدون غطاء ولوحة تبريد، وتصميم التغليف المباشر بالسيليكون بأعمدة دقيقة. لا تزال الحلول ذات الغطاء وبدون غطاء تستخدم لوحة التبريد التقليدية ومادة الواجهة الحرارية (TIM). أما الحل الأخير فيشكل أعمدة دقيقة مباشرة على الجانب الخلفي لرقاقة SoC.
باستخدام التبريد التقليدي، وبمعدل تدفق 1-2 لتر/دقيقة (LPM)، بلغت قدرة تبديد الحرارة للتغليف بغطاء 1.9-2.3 كيلوواط، وللتغليف بدون غطاء 2.5-3.0 كيلوواط، باستخدام مياه منزوعة الأيونات بدرجة حرارة 40 درجة مئوية. يصل كلا الحلين إلى مرحلة التشبع بعد تجاوز معدل التدفق 4 لتر/دقيقة، حيث تصبح مادة الواجهة الحرارية (TIM) عنق الزجاجة.
كان أداء مركبة الاختبار ذات الأعمدة الدقيقة مشابهًا لأداء لوحة التبريد بدون غطاء عند معدل تدفق 2 لتر/دقيقة، ثم تفوقت عند معدلات التدفق العالية، محققة قدرة تبديد حرارة تبلغ 4 كيلوواط عند 4 لتر/دقيقة و5.3 كيلوواط عند 8 لتر/دقيقة. أبلغت TSMC أن قدرة تبديد الحرارة تجاوزت 5 كيلوواط بشكل متساوٍ عبر مركبة الاختبار بأكملها. يعمل الهيكل ذو الأعمدة الدقيقة على تقريب المبرد السائل من مصدر الحرارة، مما يعزز أداء التبريد.
ومع ذلك، فإن الهيكل ذو الأعمدة الدقيقة ليس مثاليًا. كان على TSMC تشكيل الأعمدة الدقيقة بعد اكتمال عملية تغليف الرقاقة (CoW)، مع تجنب إتلاف هيكل CoWoS-R، وتطوير مواد ختم جديدة لضمان بقاء المبرد محكم الإغلاق في ظل اعوجاج التغليف وعدم تطابق معامل التمدد الحراري. اجتازت عينات الاختبار اختبار مستوى الحساسية للرطوبة 4 (MSL4) دون حدوث تسرب للهيليوم أو انفصال للمادة المانعة للتسرب.
يختلف حل التبريد من مايكروسوفت عن حل TSMC في هيكل التبريد. تستخدم TSMC أعمدة سيليكون دقيقة، بينما تستخدم مايكروسوفت قنوات دقيقة مستقيمة محفورة في رقاقة GPU السيليكونية. لم تستخدم مايكروسوفت منصة اختبار حرارية، بل اختبرت مباشرة على معالج NVIDIA GH200 GPU. قد يسمح ذلك لمايكروسوفت بالتقاط توزيع الحرارة الحقيقي ونقاط السخونة بشكل أكثر دقة. اختبرت مايكروسوفت أعباء عمل متعددة على GPU، مثل HPCG وHPL، ولكل منها خصائص مختلفة من حيث الضغط الحسابي والذاكرة.
تحت أعباء العمل هذه، أبلغت مايكروسوفت عن انخفاض في المقاومة الحرارية من تقاطع GPU إلى المدخل بنسبة 51-60% عند معدل تدفق 1 لتر/دقيقة. كان التحسن في HBM أقل، حيث بلغ 27-37%، لأنه لا يزال يتم تبريده عبر لوحة التبريد والمادة الحرارية. بشكل عام، أدى ذلك إلى انخفاض المقاومة الحرارية للتغليف بنسبة 50%.
كما عرضت مايكروسوفت بعض بيانات الموثوقية الأولية. على الرغم من أهمية أداء التبريد، إلا أن النشر في مراكز البيانات يتطلب أيضًا موثوقية عالية ووقت تعطل منخفض. على مدى 6 أشهر، سجلت مايكروسوفت 9 أحداث انسداد محتملة فقط من حوالي 4370 ملاحظة. انخفض معدل الانسداد بمرور الوقت، مما يشير إلى وجود عدم استقرار في بداية التثبيت، يليه تشغيل أكثر استقرارًا. حتى بعد 6 أشهر، لم يكن هناك تآكل قابل للقياس للسيليكون في القنوات الدقيقة. على مستوى العقدة، أكمل GH200 بنجاح اختبارات مرجعية متكررة لمدة 3 أسابيع، تلاها تشغيل مستمر لمدة أسبوع واحد بطاقة تغليف ثابتة. لا تزال مايكروسوفت تختبر متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) والتوفر على مستوى المجموعة.
