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【コワス】

CoWoS とは？

💡 チップを横に並べて超高速接続、AI半導体の立役者
📌 このページのポイント
CoWoS-S パッケージ構造 有機基板（Substrate） シリコンインターポーザー TSV（シリコン貫通ビア） HBM DRAM積層 HBM DRAM積層 GPU ロジックダイ 最先端プロセス HBM DRAM積層 超広帯域接続 （μm配線ピッチ） Chip on Wafer on Substrate: チップ→インターポーザー→基板の3層構造
CoWoSパッケージの構造イメージ
ひよこ ひよこ

CoWoSってなんで必要なの？普通にチップを基板に載せればいいんじゃ？

ペンギン先生 ペンギン先生

AIチップは大量のデータを超高速でやり取りする必要があるんだけど、従来の有機基板だと配線が太くて間隔も広いから、帯域幅が足りないんだ。CoWoSはシリコンインターポーザーという薄いシリコン板を中間層に使うことで、μm単位の超微細配線ができるんだよ

ひよこ ひよこ

シリコンインターポーザーってなに？

ペンギン先生 ペンギン先生

チップ同士をつなぐ「橋渡し役」のシリコン板だね。このインターポーザーにはTSVという縦穴が空いていて、上のチップと下の基板を電気的につないでいるんだ。GPUとHBMメモリをこのインターポーザーの上に並べて載せることで、超広帯域の接続が実現するんだよ

ひよこ ひよこ

具体的にどんなチップに使われてるの？

ペンギン先生 ペンギン先生

NVIDIAのH100やB200、AMDのMI300Xなど、今をときめくAIアクセラレータのほとんどがCoWoSを使っているよ。H100だとGPUダイの両側にHBMメモリが6個並んでいて、合計で3TB/s以上のメモリ帯域を実現しているんだ

ひよこ ひよこ

3種類あるって聞いたけど、何が違うの？

ペンギン先生 ペンギン先生

CoWoS-Sはシリコンインターポーザーを丸ごと使う最高性能版。CoWoS-Rはシリコンの代わりにRDL（再配線層）を使うコスト低減版。CoWoS-Lはチップ間の接続部分だけにシリコンブリッジを使うハイブリッド版だね。用途やコストに応じて使い分けるんだよ

ひよこ ひよこ

CoWoSが足りなくてAIチップが不足してるって本当？

ペンギン先生 ペンギン先生

本当だよ。CoWoSはシリコンインターポーザーの製造に高度な技術が必要で、生産キャパシティが限られているんだ。AI需要の爆発でCoWoSの需要が供給を大幅に上回り、TSMCは工場の増設を急いでいる。パッケージング技術がボトルネックになる時代が来たんだね

ペンギン
まとめ：ざっくりこれだけ覚えればOK！
「CoWoS」って出てきたら「TSMCの技術で複数のチップを横並びに超高速接続するパッケージング」と思えればだいたいOK！
📖 おまけ：英語の意味
「Chip on Wafer on Substrate」 ＝ 基板上のウェハー上のチップ
💬 チップをウェハー（シリコンインターポーザー）に載せて、それをさらに基板に載せるという3層構造を名前で表しているんだよ
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