12月17日，日本国有芯片制造商Rapidus开发出一种用于人工智能芯片的玻璃中介层原型。这是世界上第一个由大型玻璃基板切割而成的中介层原型，目标是在 2028 年开始量产。
从“圆形”到“方形”：玻璃基板突破了硅基板的局限
面积效率的革命性突破：600毫米面板的影响
目前，大多数领先的封装技术，包括台积电的 CoWoS（芯片-晶圆-基板）技术，都使用直径为 300 毫米的硅晶圆，但 Rapidus 使用600mm x 600mm的方形玻璃面板。
这一改变带来了以下好处：
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最大限度地提高面积利用率： 从圆形晶圆切割方形芯片时产生的“空间浪费”可以通过使用方形面板来大幅减少。
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良率提高：据估计， 从单个基板上获得的中介层数量将比从传统的 300 毫米硅晶片上获得的中介层数量多 10 倍以上。
什么是中介层？
中介层是一种基板，它作为“中间层”，将执行逻辑运算的逻辑芯片（GPU 和 CPU）与内存（HBM 等）进行电气连接。
随着生成式人工智能的发展，其上安装的芯片数量不断增加，封装的整体尺寸也随之增大。使用传统的硅晶圆，一次可制造的中介层尺寸已接近物理极限（例如光罩尺寸）。Rapidus 的方案旨在利用玻璃材料克服这些“尺寸和成本障碍”。
为什么选择“玻璃”？这是为了应对人工智能芯片尺寸日益增大的问题
英特尔、三星和台积电也在研究玻璃基板，但Rapidus公司可能会改变这一领域的格局。使用玻璃而非硅的原因在于玻璃的物理特性。
电气特性和信号质量
用于人工智能服务器的高性能芯片需要高速交换海量数据。与硅相比，玻璃具有更低的电损耗和更好的绝缘性，这可以降低信号延迟和噪声，有望提升系统整体性能。
“平整度”使得微加工的精度成为可能
玻璃基板具有极高的平整度，这对于高密度安装多个芯片组（一组小型芯片）至关重要。
传统的有机基板在加热时容易翘曲，从而导致连接故障。玻璃的高刚性和热稳定性使其成为人工智能芯片的理想基板材料，因为人工智能芯片会产生大量热量。
能够容纳更大尺寸
据《日经新闻》报道，Rapidus公司的原型玻璃中介层面积可能是竞争对手现有产品的1.3到2倍。这意味着未来可以在GPU周围放置更多的HBM（高带宽内存），从而有可能大幅提升AI模型的训练效率。
台积电围攻：Rapidus 瞄准垂直整合利基市场
Rapidus 的目标不仅是制造 2nm 一代逻辑半导体，还要建立一个垂直整合（类似 IDM）的商业模式，将前端（电路形成）和后端（封装）工艺作为一个整体提供。
相对于竞争对手的地位
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台积电：目前凭借 CoWoS 技术在市场上占据主导地位，该公司正在向更大的基板尺寸（CoPoS：芯片在面板上基板）过渡，并计划在 2028 年底或 2029 年开始量产。
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英特尔：据 TechPowerUp 报道，尽管英特尔在玻璃基板技术的发展方面处于领先地位，但该公司已暂时停止内部大规模生产开发，并将战略转向向外部各方授权。
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Rapidus：计划于 2027 年开始量产 2nm 逻辑芯片，随后于 2028 年开始量产玻璃 PLP 芯片。
值得注意的是，Rapidus的研发进度可能与台积电的下一代封装技术相媲美，甚至可能更早推出。台积电在从现有的硅晶圆技术过渡到玻璃基板技术时不得不谨慎行事，而Rapidus由于没有“历史包袱”（旧设备或人脉关系），可以从一开始就构建一条针对玻璃基板优化的生产线。这正是Rapidus作为后起之秀的最大“优势”。
Rapidus：2028 年路线图
具体时间表
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2025年12月：在日本SEMICON展会上亮相Glass PLP原型。
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2026 年 3 月：推出 2nm 芯片的 PDK（工艺设计套件）。
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2027 年末：2nm 逻辑半导体开始量产（IIM-1 工厂）。
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2028 年：采用玻璃基板的 PLP 开始大规模生产。
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2029-2030 年：过渡到 1.4 纳米工艺。
Rapidus Chiplet Solutions (RCS) 的作用
Rapidus 不仅生产芯片，还成立了名为Rapidus Chiplet Solutions (RCS)的后处理研发中心，致力于改进 FCBGA、硅中介层和混合键合等技术。玻璃基板是 RCS 最杰出的成果之一。
目前人工智能芯片短缺的部分原因是台积电的CoWoS封装产能有限。如果Rapidus能够证明玻璃PLP工艺可以更高效地生产高性能芯片，那么像NVIDIA、AMD，甚至谷歌和亚马逊这样正在自主研发芯片的超大规模数据中心运营商，完全有可能选择Rapidus作为第二供应商。从硅圆盘到方形玻璃面板，这种形状的变化可以被视为半导体行业力量平衡转变的标志。
来源：
1.Rapidus：Rapidus 将参加 SEMICON Japan 2025。
https://www.rapidus.inc/news_topics/news-info/semicon-japan-2025/
2.日经新闻：Rapidus成功实现人工智能半导体基板原型生产，效率提升10倍，旨在与台积电展开竞争。
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC0944C0Z01C25A2000000/
3.DigiTimes：Rapidus推出玻璃中介层，挑战台积电
https://www.digitimes.com/news/a20251217PD228/rapidus-interposer-tsmc-chips-production.html
4.https://xenospectrum.com/rapidus-glass-substrate-plp-tsmc-rival/，侵删
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