En el dinámico mundo de los semiconductores destinados a la inteligencia artificial, emerge una colaboración destacada entre Samsung y Qualcomm que promete cambiar la forma en que se integran las capas de microcircuitos. El núcleo de esta iniciativa es la utilización de materiales orgánicos para la interconexión entre dies, en lugar de las soluciones tradicionales basadas en silicio o sus alternativos inorgánicos. Este enfoque se describe como un “puente orgánico” y se enmarca en la desarrollo de un empaquetado denominado 2.1D, caracterizado por ser una opción de menor costo en comparación con la 2.5D.

Qué implica 2.1D y el puente orgánico
La tecnología 2.1D busca reducir los costos de fabricación de chips de IA al reemplazar, en parte, el uso de silicio y otros materiales inorgánicos para la interconexión entre capas de microcircuitos. En lugar de conectarse a través de silicio, vidrio u otros sustratos rígidos, un puente orgánico —conformado por resinas o polímeros— facilita la conexión entre múltiples dies, al tiempo que ofrece aislamiento similar al que proporciona el silicio. Entre sus ventajas destacan un potencial aumento de anchura de banda y una mayor facilidad de producción a gran escala, lo que podría ayudar a mitigar problemas de suministro y costos asociados al silicio.

Según la visión actual, el puente orgánico se corta de una capa de resina o polímero y funciona como un conector entre dies, manteniendo la separación y el aislamiento necesarios. Este enfoque deriva de procesos ya establecidos en la manufactura de PCBs ( placas de circuito impreso ), pero ha sido adaptado para la integración a nivel de semiconductores. Las manifestaciones iniciales indican que el desarrollo de esta tecnología para la fabricación de dies habría ganado impulso alrededor de octubre de 2024, cuando se presentó una patente relacionada con una tecnología de “puente interconectado”.

El contexto de IA y demanda de datos
Con la expansión acelerada de centros de datos dedicados a IA, las soluciones de empaquetado que reduzcan costos y consumos energéticos resultan decisivas. En este marco, la 2.1D podría representar un cambio de juego para la cadena de suministro de chips de IA, al ofrecer una ruta diferente a la interconexión entre dies y, al mismo tiempo, favorecer un escalado más eficiente de la producción.

Una red de actores y posibles aplicaciones
Aunque Qualcomm figura como socio clave, Samsung no actúa en solitario. Varias, y potencialmente numerosas, entidades han mostrado interés en explorar chips con empaquetado 2.1D. Informes de la industria sugieren que otros clientes de Samsung podrían colaborar con Samsung Electro-Mechanics para avanzar en esta tecnología, lo que indicaría un interés generalizado en abordar costos y exigencias energéticas de la IA. A nivel competitivo, no son solo Samsung y Qualcomm los que miran hacia 2.1D: Intel Foundry Services y TSMC también han desarrollado o expandido procesos orientados a empaquetados 2.1D, consolidando su atención en esta vía de integración.

Perspectivas y timeline
La colaboración entre Samsung y Qualcomm, que, según informes, ha estado en curso durante aproximadamente un año, sugiere que podría pasar algún tiempo antes de que aparezcan productos listos para producción con 2.1D. Aun así, la trayectoria señala una transición gradual desde prototipos hacia soluciones de producción, con beneficios potenciales para IA en términos de costos y consumo de energía a gran escala. En resumen, la combinación de un puente orgánico y la arquitectura 2.1D posiciona a Samsung y Qualcomm en una ruta estratégica para enfrentar los retos de la próxima generación de CPUs optimizadas para IA.

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