Silicon Box lanza una fábrica de embalaje de semiconductores de 2.000 millones de dólares en Singapur

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La startup de semiconductores Silicon Box ha lanzado una fábrica de embalaje de semiconductores avanzados de 2.000 millones de dólares en Singapur.

Es una apuesta muy cara por una nueva tecnología de envasado de chips, pero proviene de los empresarios/inversores experimentados Weili Dai, Sehat Sutardja (ambos fundadores de Marvell) y el director ejecutivo Byung Joon “BJ” Han, un veterano del envasado de chips.

La instalación en Tampines Wafer Fab Park tiene como objetivo revolucionar la fabricación de chips, desarrollar capacidades locales e impulsar la posición de Singapur como centro global para la fabricación de semiconductores. La fábrica de 73.000 metros cuadrados equivale a 15 campos de fútbol. Debería tener entre 1.200 y 1.400 personas cuando esté terminado y cuenta con el apoyo de la Junta de Desarrollo Económico de Singapur (EDB).

En una entrevista con VentureBeat, Dai, Sutardja y Han dijeron que la compañía, que fundaron en 2021, encontró una oportunidad gracias a los últimos desarrollos en la fabricación y el diseño de chips conocidos como “chiplets”, un término acuñado por el director de tecnología de AMD, Mark Papermaster. .

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A medida que la miniaturización de chips se ralentiza debido a las limitaciones de la física, Sutardja previó, ya en un discurso que pronunció en 2015, que surgiría un nuevo tipo de embalaje de chips, en el que varios chips se conectarían entre sí como uno solo en un solo paquete.

"Estaba proponiendo esta tecnología en la charla de la ISSCC en 2015 con el fin de construir teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, todo", dijo Sutardja.

No previó en ese momento que la IA requeriría esta tecnología, pero ese día llegó a lo grande.

Esos chips y chiplets estarían conectados entre sí con miles de conectores metálicos. Últimamente, las grandes empresas de chips, como Advanced Micro Devices, han respaldado el uso de chiplets tanto en unidades centrales de procesamiento (CPU) como en unidades de procesamiento de gráficos (GPU).

Los chiplets son una forma de seguir avanzando en el diseño de chips a la luz de la desaceleración de la Ley de Moore, formulada en 1965 por el presidente emérito de Intel, Gordon Moore. Predijo que la tecnología progresaría de modo que los fabricantes de chips pudieran duplicar la cantidad de componentes en un chip del mismo tamaño cada dos años. Y eso mejoraría el rendimiento (ya que los chips densos acortan la distancia que tienen que recorrer los electrones) y también reduciría los costos.

Pero la ley de Moore se ha detenido (como sugirió el director ejecutivo de Nvidia, Jensen Huang) o simplemente se ha ralentizado (como señaló el director ejecutivo de Intel, Pat Gelsinger). Parte de la razón es que ahora los circuitos no se pueden miniaturizar tan fácilmente. Las capas de las estructuras físicas ahora tienen sólo unos pocos átomos de espesor y la anchura entre los circuitos es de unos 5 nanómetros, o la cinco milmillonésima parte de un metro.

En 2015, Sutardja vio que el coste de fabricar chips aumentaba exponencialmente.

Los ingenieros de AMD han dicho que es probable que toda la industria de chips esté migrando a los chiplets porque las mejoras en la fabricación que han impulsado la industria de los chips durante décadas están disminuyendo.

AMD probó primero los chiplets con sus procesadores Ryzen y ahora los está agregando a los gráficos Radeon. Con los últimos chips Radeon, se centró en el proceso de fabricación de 5 nanómetros para el chip gráfico y la producción de 6 nanómetros para seis chiplets complementarios que proporcionan memoria caché de acceso rápido.

Todos esos chips están empaquetados juntos en el mismo módulo para que sea más fácil crear conexiones rápidas entre los componentes de procesamiento y memoria. Su dijo que el diseño ayudó a lograr un rendimiento por vatio un 54 % mayor, una frecuencia un 18 % mayor, un ancho de banda máximo 2,7 veces mayor a 61 teraflops y dos veces instrucciones por reloj en comparación con la generación anterior.

"El concepto de chiplets (construir sistemas más grandes en chips con componentes modulares producidos a escala) nos permite permitir a los diseñadores de chips centrarse en optimizar el rendimiento y el bajo consumo de energía en diseños de chips grandes, a un costo que no es prohibitivo", dijo Sutardja. . “El método de fabricación patentado de Silicon Box establece un nuevo estándar de flexibilidad de diseño y rendimiento eléctrico a bajo costo. Esta agilidad en los ciclos de diseño de semiconductores permite a la industria aprovechar el concepto de chiplet y ofrecer diseños que duplican el rendimiento informático, a costos hasta cuatro veces menores para procesadores gráficos y chips informáticos de alto rendimiento, y hasta la mitad del costo para procesadores más ampliamente. procesadores móviles consumidos”.

Estos son grandes sueños para Silicon Box, que cuenta con 70 personas y está contratando rápidamente.

Dai dijo que el método de fabricación patentado de Silicon Box establece un nuevo estándar de flexibilidad de diseño y rendimiento eléctrico a bajo costo.

"Alguien tiene que juntar las piezas de Lego", dijo Sutardja. "Para que la tecnología de inteligencia artificial funcione a alta velocidad y baja latencia, realmente necesitamos alguna tecnología nueva".

Silicon Box está preparada para fabricar chips enormes que se parecen más a paneles (como los paneles para pantallas planas) que pueden ser hasta cinco veces más grandes que una oblea de silicio típica. Tendrán muchos chiplets, lo que los hará nueve veces más eficientes al utilizar las conexiones más cortas posibles entre los chips. El objetivo es construir 9.000 paneles por semana.

Otras empresas de tecnología como Cerebras han optado por fabricar chips enormes a partir de obleas completas, pero Silicon Box está aplicando esas ideas al desafío del empaquetado de chips.

Si bien esta fábrica de Silicon Box no es cara de construir como una fábrica de fabricación de obleas de entre 10.000 y 20.000 millones de dólares, todavía cuenta con tecnología sofisticada, como una sala limpia y costosos equipos de embalaje.

"Es caro porque tenemos que desarrollar escala y una enorme capacidad", afirmó Sutardja. "Solo para las aplicaciones de IA, el requisito es mucho mayor de lo que nuestra fábrica puede construir".

Sutardja, presidente de Silicon Box, cree que esta agilidad en los ciclos de diseño de semiconductores permite a la industria aprovechar el concepto de chiplet y ofrecer diseños que dupliquen el rendimiento informático, a costos hasta cuatro veces menores para procesadores gráficos y chips informáticos de alto rendimiento, y hasta la mitad del costo de los procesadores móviles más consumidos.

Rivales como Intel también han pasado a los chiplets, pero Intel no tiene la misma tecnología que Silicon Box, dijo Han.

"Necesitamos llegar a la escala", dijo Han. “Tendremos inversores. La tecnología se desarrolla con éxito. El concepto está probado. Y nuestro flujo de caja respaldará el costo de 2 mil millones de dólares”.

La tecnología de interconexión de la compañía tiene como objetivo resolver el desafío único de los chiplets, que son esenciales para impulsar tecnologías emergentes en áreas como la inteligencia artificial (IA), los centros de datos, los vehículos eléctricos (EV), los dispositivos móviles y los dispositivos portátiles, dijo Dai. Dijo que Sutardja y Han habían estado pensando en los problemas del embalaje durante décadas.

Silicon Box ha formado asociaciones a nivel mundial con líderes de la industria para habilitar las soluciones de semiconductores necesarias para impulsar las aplicaciones de próxima generación.

La instalación de embalaje también brindará oportunidades de capacitación para graduados de institutos de educación superior para contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías radicales. Silicon Box operará con procesos económicamente racionales para minimizar los efectos negativos en el medio ambiente, asegurando que sus chips interconectados sean energéticamente eficientes a escala. Una instalación de tratamiento de aguas residuales completamente contenida permite reciclar y reutilizar el 50% de las aguas residuales posteriores a la fabricación.

"La decisión de Silicon Box de establecer su primera instalación de fabricación e I+D en Singapur es un testimonio de nuestra competitividad como nodo global crítico para los semiconductores y un voto de confianza en las perspectivas de crecimiento a largo plazo del sector en Singapur", dijo el presidente de EDB. Png Cheong Boon, en un comunicado.

Han dijo que la compañía no necesita 2 mil millones de dólares al principio, ya que con el tiempo comprará equipos que llenarán la fábrica a medida que alcance la producción total.

"Silicon Box está bien preparada para resolver el desafío único de los chiplets, que son esenciales para impulsar las tecnologías emergentes", dijo Han. “Nuestro equipo de expertos con más de 30 años de experiencia, un ecosistema crítico de socios y tecnología de interconexión patentada acortará el ciclo de diseño de los chiplets, reducirá los costos de los nuevos dispositivos, reducirá el consumo de energía y permitirá un tiempo de comercialización más rápido para los socios de la industria involucrados. en áreas como inteligencia artificial, centros de datos, vehículos electrónicos, móviles y wearables”.

Desde que dejaron Marvell (después de un escándalo contable) hace siete años, Dai y Sutardja se han convertido en inversores activos en startups como MeetKai, una startup de metaverso. MeetKai ayudó a crear las instalaciones de Silicon Box con un gemelo digital del sitio.

"En MeetKai, estamos encantados de habernos asociado con Silicon Box y apenas hemos tocado la superficie de lo que promete ser un terreno muy fértil para casos de uso empresarial e industrial en el metaverso", dijo James Kaplan, director ejecutivo de MeetKai, en un comunicado. “Como líder disruptivo en el espacio del metaverso, nos enorgullece trabajar con una empresa que se mueve de manera tan disruptiva en el espacio de los semiconductores. Nuestro uso intensivo de la IA nos ha dado una visión de primera mano de las necesidades de una disrupción masiva en el espacio de los semiconductores. Al automatizar las capacidades de capacitación y monitoreo, esperamos sentar las bases para que Silicon Box escale a muchas más fábricas incluso más rápido”.

Silicon Box ha formado asociaciones a nivel mundial con líderes de la industria para habilitar las soluciones de semiconductores necesarias para impulsar las aplicaciones de próxima generación.

“Lo que los usuarios del mañana esperarán en lo que respecta a su experiencia final, ya sea en un dispositivo móvil, un vehículo eléctrico o una aplicación final que utilice IA generativa, requiere enfoques fundamentalmente diferentes para la fabricación de semiconductores, como la tecnología avanzada de empaquetado a nivel de panel. en el que Silicon Box está a la vanguardia”, afirmó Dai.

Ella cree que esta es la primera de muchas instalaciones.

"La fábrica de Singapur es sólo el comienzo, el buque insignia, pero el mundo entero está avanzando con envases avanzados", afirmó Dai.

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