A TSMC pesquisa formas de reduzir a distância entre o líquido refrigerante e os componentes que geram calor nos chips de inteligência artificial. A proposta inclui microcanais integrados à tampa do encapsulamento, ao próprio encapsulamento ou ao silício.
A tecnologia foi discutida por James Chen, diretor de P&D de Advanced Packaging da TSMC, durante a SEMICON Taiwan 2026. As projeções apresentadas pela empresa indicam que a potência de um pacote pode subir de aproximadamente 600 W para 4.100 W entre 2024 e 2029.
Mais transistores e memória no mesmo pacote
No período analisado, a área dos encapsulamentos CoWoS pode aumentar de cerca de 3,3 vezes para mais de 14 vezes a área de um retículo. A quantidade de transistores voltados à computação dentro de um pacote pode crescer aproximadamente 48 vezes.
A largura de banda total da memória HBM também poderia avançar mais de 34 vezes. Com esse aumento, a alimentação elétrica e a remoção de calor passam a exigir soluções diferentes das usadas nas gerações atuais.
Hoje, a refrigeração líquida costuma usar uma cold plate sobre o encapsulamento. Entre a fonte de calor e o líquido ficam camadas como os materiais de interface térmica, que aumentam a resistência à transferência de calor. Ao criar canais mais próximos do chip, o refrigerante percorre uma distância menor até a região aquecida.
Fabricação exige vedação e controle de materiais
A aproximação do líquido aos componentes torna a fabricação mais complexa. Os canais precisam ser produzidos e selados com controle rigoroso de materiais e do processo, porque uma falha pode inutilizar o conjunto.
A TSMC também pesquisa jet impingement, sistema que direciona jatos de líquido para superfícies quentes, e soluções de duas fases, nas quais o líquido vira vapor para retirar calor. A empresa trabalha ainda com materiais, empacotamento e projeto dos chips para reduzir a resistência térmica em aproximadamente 40%.
Por enquanto, os microcanais continuam no campo de pesquisa e desenvolvimento. A TSMC não anunciou uma geração comercial específica para usar a tecnologia nem uma data de adoção em produtos fabricados para clientes.
