News TSMC-A16-Fertigung: Nvidia will bei 2 nm mit Backside Power Erstkunde sein

[w0mbat]

@Skysnake
Nein, der carrier wafer wird nicht mehr entfernt, da er fuer die Stabilitaet sorgt. Der fertige Chip wird mit carrier wafer (oben) verbaut.

Die Signalleitungen muessen nicht auf die andere Seite, da 99% fuer die inter-chip Kommunikation zustaendig sind. Die paar Signale, die global kommunizieren, werden via TSVs zur backside durchgeleitet.

Ich bin in zwei Wochen bei Intel in Arizona in der FAB und schau mir dort 18A genauer an. Glaub mir, ich weiss worueber ich spreche

 

[Skysnake]

Also "die pasr" würde ich jetzt nicht sagen. Du hast ja hunderte von Signalleitungen die durch das Package müssen.

Du kannst eigentlich ohne Probleme Wafer so auskennen das du durchschauen kannst. So zerbrechlich sind die dann trotzdem nicht. Du kannst die dann ja sogar ziemliche gut biegen.

Wenn alles weiterhin über eine Seite geht, dann bringt es gerade mal was bis M1 (Intel) oder max M0 (TSMC) wobei je weiter nach oben man kommt desto weniger Vorteil.

VIAS können schon verdammt hohe Ströme vertragen im Vergleich zu Wires, aber trotzdem geht da massiv Fläche für flöten bei high Power Designs wie CPU und GPU.

Wenn die nicht die Chance für die direkte Versorgung von zwei Seiten nutzen dann ist das echt schwach. In Papers oder waren es Patente? Die ich vor Jahren dazu gesehen hatte gab es noch Versorungsspannungen von der anderen Seite damit man eben nicht so viel Platz für TSV verschwenden muss.

Ergänzung (16. September 2025)

@Piktogramm und @Whombat hab es mir nochmals im Detail angeschaut. Ich lag falsch und ihr hattet recht.

Die routen die Signale für die I/O Pins wohl tatsächlich alle durch das BSPD.

Kann man machen, aber so richtig geil finde ich das jetzt auch wieder nicht.

Wenn man sich das so Anschaut dann ist das weniger geil als ich es in Erinnerung hatte.

Danke für die Erklärung.

 

[ETI1120]

Das Backside Power Delivery Network kann den Leitungsverluste durch kürzere und dickere Leitungen zum Transistor erheblich reduzieren. An den Verlusten, die in den Transistoren auftreten, ändert sich jedoch nichts. D. h. hier wird immer noch eine große Menge Wärme erzeugt.

Hier kommen 2 negative Effekte des Backside Power Delivery Network zum tragen:

• Der Wafer wurde massiv ausgedünnt, dies behindert Wärmefluss in der Ebene des Wafers.
• Zwischen den Transistoren und dem Kühler gibt es einen größeren Thermischen Widerstand, was den vertikalen Wärmeabtransport erschwer.

Die Folien stammen von einer Special Session zum Management der thermischen Herausforderungen von BSPDN auf der diesjährigen ECTC

 

[stefan92x]

Zwischen den Transistoren und dem Kühler gibt es einen größeren Thermischen Widerstand, was den vertikalen Wärmeabtransport erschwer.

Vom Grundprinzip her dürfte das die gleiche Problematik ergeben, die wir von AMDs 5800X3D/7800X3D kennen. Auch da hat das "Sandwich" mit Cache oben den Wärmetransport von den Kernen erschwert. Wer auf BSPD setzt, muss also mit größeren Schwierigkeiten rechnen, hohe Taktraten zu erreichen.

 

[ETI1120]

Vom Grundprinzip her dürfte das die gleiche Problematik ergeben, die wir von AMDs 5800X3D/7800X3D kennen. Auch da hat das "Sandwich" mit Cache oben den Wärmetransport von den Kernen erschwert.

Es ist exakt dasselbe Problem, die Metallisierung des Cachechips wirkt als Isolator für das CCD. Es kamen aber weitere hinzu, siehe unten

Beim 9800X3D gibt es einem witzigen Umstand. Die Leute die die Chips aufgeschnitten haben, fanden Cache, CCD und Carrier. Was bedeutet, dass das CCD nach wie vor ausgedünnt wird und es gibt weiterhin die Oxid Bonding Schicht zwischen CCD und Carrier. ImInterview mit Gamer Nexus haben die beiden Ingenieure von AMD gesagt, dass über dem CCD kein Carrier wäre. Das wäre noch ein bisschen idealer.

Wer auf BSPD setzt, muss also mit größeren Schwierigkeiten rechnen, hohe Taktraten zu erreichen.

Ich würde es so beschreiben, es wird sehr schwer die angepriesenen höheren Taktraten durch BSPDN zu erreichen. Das ist nur bei entsprechenden Kühlungslösungen möglich. Oder wenn man so oder so keinen so hohen Takt fährt.

Deshalb ist Backside Power AFAIU für allem für GPUs interessant, die sich vor allem für die niedrigere Power interessieren. Es ist kein Zufall dass Nvidia als erster Kunde genannt wird.