TSMC展示用于AI的kW集成穩壓器

TSMC 展示了用于 AI 的集成穩壓器 （IVR），其垂直功率密度是分立設計的五倍。

最新的 AI 數據中心芯片需要 1000A 的電流，下一代芯片需要 2000A 或千瓦的功率。提供此類電流的一種關鍵方法是使用垂直功率傳輸，并將功率饋送到 AI 芯片的背面。

TSMC 開發的 IVR 使用基于 16nm 工藝技術的電源管理 IC （PMIC），該 ICS 集成了 2.5nH 或 5nH 的“超薄”電感器與硅通孔 （TSV）。

該 PMIC 將具有陶瓷層來構建電感器，PMIC 將位于襯底上，與使用 TSMC CoWoS-L 工藝構建的中介層中的嵌入式深溝槽電容器 （eDTC） 一起。

穩壓器由 eDTC 構建，可提供 1100 至 2500nF 的功率用于濾波，穩壓器中的 TSV 為印刷電路板提供與 1.6nm A16 工藝技術中可用的背面電源焊盤的鏈接。

PMIC 和具有一千瓦功率的電容器的組合還需要使用 Synopsys、Ansys 和 Cadence Design Systems 等 EDA 公司的工具進行詳細的熱建模

但是，臺積電尚未確認這是由其設計和制造的 PMIC，還是由合作伙伴設計和制造的 PMIC。無論哪種情況，這都是實現集成穩壓器的一個挑戰。

TSMC 是一家純粹的代工廠，不尋求與芯片設計客戶競爭，也不推薦特定的第三方芯片，但這是一種高度具體、領先的功率芯片設計。這很可能通過 TSMC 合作伙伴生態系統作為一種選項提供，并且還將刺激其他 PMIC 設計人員生產此類芯片。