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Marvell, AI 반도체 패키징 혁신으로 TCO 절감 및 성능 극대화

데이터 인프라 반도체 솔루션 선도 기업인 Marvell Technology, Inc.(NASDAQ: MRVL)가 AI 인프라를 위한 혁신적인 멀티-다이(multi-die) 솔루션을 선보이며 패키징 생태계를 확장했습니다. 이 솔루션은 맞춤형 AI 가속기 실리콘의 총소유비용(TCO)을 절감하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

Marvell의 첨단 패키징 플랫폼은 맞춤형 AI 컴퓨팅 플랫폼을 위한 포괄적인 IP 포트폴리오의 일부로, 기존 단일 다이(single-die) 구현 방식보다 2.8배 더 큰 멀티-칩 가속기 설계를 가능하게 합니다. 이 접근 방식은 효율적인 다이 간 상호 연결, 전력 소비 감소, 칩렛 수율 증가 및 제품 비용 절감을 가능하게 하며, 기존 인터포저(interposer) 기반 멀티-칩 방식에 대한 제조 대안을 제공합니다.

이 패키징 플랫폼은 이미 주요 하이퍼스케일러(hyperscaler)로부터 검증받았으며, 현재 양산 단계에 돌입했습니다. AI 시대에 칩 패키징은 컴퓨팅 밀도를 높이는 동시에 전력, 열 방출, 광학 I/O, 신호 무결성 및 멀티-다이 칩렛 설계에 영향을 미치는 기타 요소를 효과적으로 관리하는 데 매우 중요해졌습니다. 동시에 공급망 복잡성 증가와 긴 리드 타임은 첨단 패키징 솔루션 확장에 상당한 어려움을 안겨주고 있습니다.

새로운 Marvell 패키징 솔루션은 하이퍼스케일러가 이러한 장벽을 극복하고 공급망 유연성을 제공하면서 시장 출시 시간을 단축할 수 있도록 지원합니다. 이는 Marvell 맞춤형 XPU 솔루션 고객을 위한 일련의 발전 중 최신 혁신입니다. 이 고도로 최적화된 멀티-칩 패키징 플랫폼은 최근 발표된 Marvell 맞춤형 HBM 및 CPO 솔루션을 염두에 두고 처음부터 설계되었습니다. Marvell은 이를 통해 미래를 위한 맞춤형 XPU 설계를 지원하는 업계에서 가장 광범위한 기술 플랫폼을 구축하고 있습니다.

Will Chu, Marvell의 Custom Cloud Solutions 부문 수석 부사장 겸 총괄 매니저는 "첨단 패키징은 AI 클러스터 및 클라우드에서 컴퓨팅 밀도를 높이는 주요 수단 중 하나입니다. 이것이 없다면 AI 인프라는 훨씬 더 비싸고 전력 소모가 많을 것입니다. 우리는 파트너 및 고객과 협력하여 첨단 패키징의 잠재력을 더욱 발휘할 수 있기를 기대합니다."라고 말했습니다.

James Sanders, TechInsights의 수석 애널리스트는 "칩렛은 반도체 시장에서 가장 역동적인 부문 중 하나입니다. 우리는 칩렛 프로세서 매출이 연간 31% 성장하여 2030년까지 1,450억 달러에 달할 것으로 예상합니다. 첨단 패키징 기술은 칩렛의 발전에 매우 중요하며, 설계자들에게 실험할 수 있는 프레임워크를 제공합니다."라고 덧붙였습니다.

인터포저는 컴퓨팅, 다이, 메모리 및 기타 구성 요소가 위에 쌓이고 인터포저를 통해 통신하는 기반 레이어 역할을 합니다. Marvell의 재배선 레이어(RDL)는 데이터 센터 애플리케이션을 위한 기존 실리콘 인터포저에 대한 매력적인 대안을 제공합니다. Marvell 접근 방식은 1390 mm²의 실리콘과 4개의 고대역폭 메모리 3/3E(HBM3/3E) 메모리 스택을 통합하고 6개의 인터포저 RDL 레이어를 활용합니다. 이를 통해 가능한 가장 큰 단일 칩 설계보다 2.8배 더 큰 멀티-다이 AI 가속기 솔루션을 구현할 수 있습니다.

Marvell 멀티-다이 패키징 솔루션은 더 짧은 다이 간 상호 연결과 모듈식 RDL 인터포저를 가능하게 합니다. Marvell RDL 인터포저는 모듈식 설계를 통해 설계 비용을 절감합니다. 기존 칩렛에서는 단일 인터포저가 연결하는 칩의 면적과 그 사이의 모든 영역을 차지합니다. 두 개의 컴퓨팅 코어가 칩렛 패키지의 반대쪽에 있다면 인터포저가 전체 공간을 덮게 됩니다. 반면, Marvell RDL 인터포저는 개별 컴퓨팅 다이에 맞춰지고 고대역폭 경로로 연결됩니다. 이 접근 방식은 재료를 줄일 뿐만 아니라 제조업체가 개별 다이를 교체할 수 있도록 하여 칩렛 수율을 높입니다.

Marvell 멀티-다이 패키징 플랫폼은 수동 장치를 통합하여 전원 공급으로 인한 칩렛 패키지 내의 잠재적인 신호 노이즈를 줄일 수 있습니다. Marvell은 패키징 생태계와의 협력을 통해 단일 패키지 내에 여러 구성 요소를 지원하도록 솔루션을 확장하여 가장 복잡한 AI 설계를 통합할 수 있도록 했습니다. 또한, 하이퍼스케일러는 이제 이 패키징 기술을 사용하여 HBM3 및 HBM3E 메모리를 갖춘 XPU를 구축할 수 있으며, Marvell은 향후 HBM4 설계를 위해 이 기술을 적극적으로 검증하고 있습니다.

생태계 파트너사 코멘트

Dr. Mike Hung, Advanced Semiconductor Engineering (ASE) 수석 부사장은 "최첨단 패키징 기술은 현재 및 미래 세대의 AI 및 가속 컴퓨팅 장치에서 칩렛 아키텍처 채택에 매우 중요합니다. Marvell과의 긴밀한 협력을 통해 우리는 더 높은 수준의 성능과 효율성을 제공하면서 설계 생태계 전반에 걸쳐 더 많은 고객에게 도달할 수 있는 솔루션을 개발할 수 있습니다."라고 말했습니다.

Kevin Engel, Amkor Technology 최고 운영 책임자는 "2.5D 패키징 기술은 이기종 IC 패키징을 지속적으로 현대화하여 여러 칩렛 및 메모리 모듈의 고성능, 비용 효율적인 통합을 가능하게 합니다. 이 기술은 I/O 및 회로 밀도를 증가시킬 뿐만 아니라 고급 3D 구조를 위한 길을 열어주어 차세대 애플리케이션에 필수적입니다."라고 밝혔습니다.

Taegon Lee, Samsung Electro-Mechanics (SEMCO) 전무 겸 전략 마케팅 센터장은 "AI/ML 솔루션 설계에서 가장 복잡한 문제는 효과적인 전력 공급 네트워크를 만드는 것입니다. GPU는 점점 더 많은 전력을 사용하고 있기 때문입니다. SEMCO는 맞춤형 실리콘 커패시터와 수동 부품을 사용하여 선도적인 전력 공급 솔루션을 만들기 위해 Marvell과 협력하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 우리가 이 솔루션을 개발하기 위해 집단적으로 취한 생태계 접근 방식은 빠르게 표준이 될 것입니다. Marvell과의 지속적인 협력을 기대합니다."라고 말했습니다.

CB Chang, Siliconware USA, Inc. (SPIL 자회사) 사장 겸 CEO는 "RDL 기반 칩렛 통합은 Marvell이 설계의 각 부분에 최적의 공정 기술을 선택할 수 있는 유연성을 제공합니다. 업계가 칩렛 기반 아키텍처로 계속 이동함에 따라 이러한 유연성은 더 복잡하고 효율적인 시스템 통합을 가능하게 합니다."라고 언급했습니다.

Marvell 맞춤형 전략

Marvell의 맞춤형 플랫폼 전략은 독특한 반도체 설계와 혁신적인 접근 방식을 통해 획기적인 결과를 제공하는 것을 목표로 합니다. 시스템 및 반도체 설계 전문성, 첨단 공정 제조, 그리고 전기 및 광학 직렬화/역직렬화 장치(SerDes), 2D 및 3D 장치용 다이 간 상호 연결, 실리콘 포토닉스, 공동 패키징 구리, 맞춤형 HBM, 시스템 온 칩(SoC) 패브릭, 광학 IO, PCIe Gen 7과 같은 컴퓨팅 패브릭 인터페이스를 포함한 포괄적인 반도체 플랫폼 솔루션 및 IP 포트폴리오를 결합함으로써 Marvell은 고객과의 협력을 통해 인프라 성능, 효율성 및 가치를 변화시키는 플랫폼을 만들 수 있습니다.

Marvell은 현재 4대 주요 하이퍼스케일러 모두와 협력하여 클라우드 및 AI 클러스터를 위한 맞춤형 XPU 및 CPU, 그리고 가속화된 인프라를 더욱 최적화하기 위한 맞춤형 네트워크 인터페이스 컨트롤러, CXL 컨트롤러 및 기타 장치를 개발하고 있습니다.

Marvell 소개

Marvell은 세상을 연결하는 데이터 인프라 기술을 제공하기 위해 고객과의 파트너십이라는 가장 강력한 기반 위에서 솔루션을 구축하고 있습니다. 25년 이상 세계 최고의 기술 기업들로부터 신뢰받아 온 Marvell은 고객의 현재 요구와 미래의 야망을 위해 설계된 반도체 솔루션으로 전 세계 데이터를 이동, 저장, 처리 및 보호합니다. 깊은 협력과 투명성을 통해 Marvell은 내일의 엔터프라이즈, 클라우드, 자동차 및 통신 아키텍처가 더 나은 방향으로 변화하는 방식을 궁극적으로 바꾸고 있습니다.