Nvidia ve AMD, Yapay Zekâ Çipleri İçin Paketleme Yatırımlarını Büyütüyor

Yapay zekâ işlemcilerine yönelik küresel talep, yarı iletken sektöründe ileri paketleme teknolojilerini yeni bir yatırım ve rekabet alanına dönüştürüyor. Nvidia, AMD ve Tayvanlı üreticiler, işlemci ile bellek bileşenlerini tek bir pakette birleştiren üretim kapasitesini artırmak için milyarlarca dolarlık yatırımlara yöneliyor. Araştırma şirketi Yole Group, ileri paketleme gelirlerinin 2026 yılında geleneksel paketleme yöntemlerinden elde edilen geliri ilk kez aşacağını, sektördeki sermaye harcamalarının ise 28 milyar dolara yaklaşacağını öngörüyor.

İleri Paketleme, Yapay Zekâ İşlemcilerinin Üretiminde Kritik Rol Üstleniyor

Yarı iletken sektöründe uzun yıllar boyunca çiplerin korunması ve devre kartlarına bağlanması için kullanılan paketleme aşaması, yapay zekâ işlemcilerinin üretiminde stratejik bir konuma yükseliyor. Geleneksel yöntemde paketleme, silikon çipin dış etkenlerden korunmasını ve elektrik bağlantılarının kurulmasını sağlıyordu. Yeni nesil üretim yaklaşımı ise işlemci, bellek ve diğer silikon bileşenlerini aynı paket içerisinde bir araya getirerek tek bir sistem gibi çalışmalarını sağlıyor.

Yapay zekâ modellerinin eğitiminde ve çalıştırılmasında işlemciler ile bellek arasındaki veri aktarım hızı büyük önem taşıyor. İleri paketleme yöntemleri, farklı çiplerin birbirine daha yakın yerleştirilmesini sağlayarak veri iletişimindeki gecikmeleri azaltıyor. Bu yaklaşım, özellikle büyük miktarda veriyi sürekli işleyen grafik işlemcileri ve yüksek performanslı bilgi işlem sistemleri açısından önemli avantajlar sunuyor.

Intel’in eski Üst Yöneticisi Pat Gelsinger, artık Playground Global bünyesinde ortak olarak görev yapıyor. Gelsinger, Taipei’de yaptığı değerlendirmede paketlemenin geçmişte çip üretiminin fazla üzerinde durulmayan aşamalarından biri olduğunu, ancak günümüzde ürün değerinin çok daha büyük bölümünü oluşturabileceğini belirtti. Gelsinger’e göre bazı modern grafik ve merkezi işlem birimleri, tek bir pakette 10’dan fazla, kimi zaman 20’ye kadar farklı çipi bir araya getiriyor. İleri paketleme teknolojisinin gelecekte bir çip ürününün toplam değerinin yarısına kadar ulaşabileceği tahmin ediliyor.

Tayvan merkezli TSMC, dünyanın en büyük sözleşmeli çip üreticisi olarak gelişmiş paketleme alanında da lider konumda bulunuyor. Şirketin öne çıkan teknolojilerinden Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS), işlemci ve bellek gibi ayrı silikon bileşenlerini ortak bir taban üzerinde birleştiriyor. Bu yapı, bileşenlerin yüksek hızda iletişim kurmasına yardımcı oluyor.

Nvidia, AMD ve Broadcom gibi şirketler CoWoS teknolojisini yapay zekâ işlemcilerinde kullanıyor. Kendi yapay zekâ çiplerini geliştiren bulut hizmeti sağlayıcıları da aynı üretim altyapısından yararlanıyor. Ancak TSMC’nin mevcut kapasitesinin talebi karşılamakta zorlanması, çip tasarımcılarını alternatif üreticilere yöneltiyor.

Nvidia’nın, TSMC’nin paketleme kapasitesini desteklemek amacıyla Tayvanlı ASE Technology bünyesinde faaliyet gösteren Siliconware Precision Industries’e (SPIL) milyarlarca dolarlık finansman sağladığı belirtiliyor. Konuya yakın bir sektör yetkilisinin aktardığı bilgilere göre kaynak, yeni fabrika alanlarının oluşturulması ve üretim ekipmanlarının temin edilmesi için kullanılacak. Nvidia konuya ilişkin yorum yapmazken ASE, müşterileriyle ilgili piyasa söylentileri hakkında açıklama yapmadığını bildirdi.

TSMC’nin sınırlı üretim kapasitesi, Tayvan’daki daha küçük yarı iletken şirketleri için yeni fırsatlar oluşturuyor. Powertech Technology (PTI), bu alanda panel seviyesinde paketleme teknolojisine yatırım yapan üreticiler arasında yer alıyor. Şirketin yöntemi, geleneksel üretimde kullanılan yuvarlak silikon levhalar yerine daha büyük dikdörtgen panellerden yararlanıyor.

Dikdörtgen paneller, tek bir üretim döngüsünde daha fazla çipin işlenmesine imkân tanıyor. Bu yaklaşım, özellikle boyutları büyüyen yapay zekâ işlemcilerinde malzeme kaybını azaltma avantajı sunuyor. PTI, teknolojinin büyük ve karmaşık çip paketlerinde kullanılabilirliğini göstermek amacıyla AMD ve Broadcom ile çalışmalar yürütüyor.

PTI Yönetim Kurulu Başkanı D.K. Tsai, ağustos ayında yaptığı açıklamada sektörün TSMC dışındaki üretim seçeneklerini araştırdığını ve şirketlerin tek bir tedarikçiye tamamen bağımlı kalmak istemediğini söyledi. PTI Kıdemli Başkan Yardımcısı Jim Lin ise müşterilerin yeni kapasitenin devreye alınmasını beklediğini belirterek mevcut dönemde en önemli ihtiyacın üretim hacmini artırmak olduğunu ifade etti.

Powertech, Broadcom ile Singapur’da kuracağı ileri paketleme ortak girişimine 400 milyon dolar yatırım yapmayı planlıyor. Tsai’nin açıklamasına göre tesisin üretime 2028 yılında başlaması bekleniyor. Söz konusu yatırım, Tayvanlı üreticilerin gelişmiş paketleme pazarında TSMC dışındaki seçenekleri büyütme çabasının önemli örneklerinden biri olarak öne çıkıyor.

TSMC de panel tabanlı üretim yaklaşımına yönelik çalışmalar yürütüyor. Şirketin Chip-on-Panel-on-Substrate (CoPoS) adını verdiği teknoloji, geleneksel yuvarlak levhalar yerine paneller üzerinden paketleme yapılmasını hedefliyor. TSMC, nisan ayında bu teknoloji için pilot üretim hattı kurduğunu ve birkaç yıl içerisinde üretime geçmeyi planladığını açıklamıştı. Şirketin yapay zekâ çiplerinde temel paketleme yöntemi ise şimdilik CoWoS olmaya devam ediyor.

AMD de Tayvan yarı iletken sektörüne yönelik toplam değeri 10 milyar doları aşan yatırımlarını duyurdu. Şirketin ASE, SPIL ve Powertech ile kurduğu iş birlikleri, ileri paketleme kapasitesini artırmaya yönelik çalışmalarını kapsıyor. AMD Üst Yöneticisi Lisa Su, ekim ayında Reuters’a verdiği röportajda CoWoS ve ileri paketleme teknolojilerinin gelecekteki yüksek performanslı bilgi işlem ürünleri açısından kritik olduğunu söyledi. Su, TSMC ile iş birliğinin süreceğini, sektörün genelinde daha fazla üretim kapasitesine ihtiyaç duyulduğunu da belirtti.

Microsoft Azure donanım biriminin yöneticisi Rani Borkar ise panel seviyesinde paketlemenin büyük yapay zekâ çiplerinin üretiminde malzeme israfını azaltabileceğini ifade etti. Ancak Microsoft, söz konusu teknolojiyi kullanıp kullanmayacağına veya ne zaman benimseyeceğine ilişkin henüz karar vermedi.

İleri paketleme yatırımlarındaki artış, yarı iletken üretim ekipmanı sağlayıcıları için de yeni bir pazar oluşturuyor. Geleneksel ekipman üreticileri ağırlıklı olarak silikon üzerinde devrelerin oluşturulduğu ön üretim aşamalarına odaklanıyordu. İleri paketleme ise işlemci, bellek ve diğer bileşenlerin bir araya getirilerek yüksek performanslı bir ürün hâline getirildiği sonraki aşamayı kapsıyor.

Tokyo Electron Taiwan Başkanı Seiji Nakama, ileri paketleme pazarının genel çip üretim ekipmanı pazarından daha hızlı büyüdüğünü, ancak toplam büyüklük bakımından henüz daha küçük bir alan olduğunu belirtti. Applied Materials yetkilileri de panel seviyesinde paketleme dâhil yeni nesil teknolojilerin önümüzdeki üç ila beş yıl içerisinde önemli ölçüde büyüyebileceğini öngörüyor.

Applied Materials Başkan Yardımcısı Sree Kesapragada, panel tabanlı üretim yatırımlarının uzak geleceğe yönelik bir beklenti olmadığını, sektörün yakın dönemde bu teknolojilere ihtiyaç duyacağını ifade etti. Bu gelişmeler, yarı iletken üretiminde rekabetin yalnızca daha küçük transistörler geliştirmekle sınırlı kalmadığını gösteriyor. Yapay zekâ işlemcilerinin performansı artık farklı çiplerin aynı paket içerisinde ne kadar verimli birleştirilebildiğine de bağlı hâle geliyor.