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CoWoS 생산능력이 GPU 수요에 미치지 못함

세계 4대 CSP(클라우드 서비스 제공업체)인 Microsoft, Google, Amazon, META는 지속적으로 AI 인프라를 확장하고 있으며, 올해 총 자본 지출은 1,700억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 커머셜타임즈의 보도 에 인용된 업계 소식통에 따르면 , AI 칩 수요 급증과 실리콘 인터포저 면적 증가로 인해 12인치 웨이퍼 1장에서 생산할 수 있는 칩 수가 12개에 달한다고 지적됐다. TSMC의 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate) 생산능력은 여전히 부족할 것으로 예상된다.

CoWoS와 관련하여 TrendForce에 따르면 GB200, B100, B200을 포함한 NVIDIA의 B 시리즈 출시로 인해 CoWoS 생산 능력이 더 많이 소모될 것으로 예상됩니다. TSMC는 또한 2024년 전체 동안 CoWoS 생산 능력에 대한 수요를 늘렸습니다. 2023년 전체 생산 능력에서 150% 이상 증가한 것과 비교하여 연말까지 예상 월간 생산 능력은 40,000에 근접할 것으로 예상됩니다. 2025년에는 생산능력이 거의 두 배로 늘어납니다.

하지만 NVIDIA가 B100, B200을 출시하면서 단일 칩이 사용하는 인터포저 면적이 이전보다 커져 12인치 웨이퍼에서 얻을 수 있는 인터포저 수가 더욱 줄어들어 CoWoS 생산 능력이 GPU 수요를 충족하지 못하게 됩니다. 한편, 설치된 HBM 장치의 수도 배가되고 있습니다.

게다가 CoWoS에서는 GPU 주변에 여러 개의 HBM이 배치되는데, HBM 역시 병목 현상 중 하나로 간주됩니다. 업계 소식통에 따르면 EUV(극자외선 리소그래피) 레이어 수가 점차 증가하고 있어 HBM이 상당한 과제라고 합니다. 예를 들어 HBM에서 시장 점유율 1위를 차지하고 있는 SK하이닉스는 1α 생산 단계에서 EUV 단일 레이어를 적용했다. 올해부터 1β로 전환해 EUV 적용 규모를 3~4배 늘릴 수 있다.

기술적 난이도가 증가한 것 외에도 HBM 내의 DRAM 장치 수도 각 반복마다 증가했습니다. HBM2의 DRAM 적층 수는 4~8개에서 HBM3/3e는 이를 8~12개로 늘리고, HBM4는 DRAM 적층 수를 16개로 더욱 늘린다.

이러한 이중 병목 현상을 고려할 때 단기적으로 이러한 문제를 극복하는 것은 여전히 어렵습니다. 경쟁업체도 솔루션을 제안하고 있습니다. 예를 들어 Intel은 12인치 웨이퍼 인터포저를 대체하기 위해 직사각형 유리 기판을 사용하고 있습니다. 그러나 이 접근 방식에는 상당한 준비, 시간, 연구 개발 투자가 필요하며 업계 플레이어의 획기적인 발전을 여전히 기다리고 있습니다.

https://www.trendforce.com/news/2024/05/20/news-cowos-production-capacity-reportedly-falls-short-of-gpu-demand/

TrendForce

[News] CoWoS Production Capacity Reportedly Falls Short of GPU Demand

The world's four major CSPs (Cloud Service Providers) – Microsoft, Google, Amazon, and META – are continuously expanding their AI infrastructure, with...

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