Назрява голяма промяна в полупроводниковите опаковки, тъй като стъклените субстрати и стъклените междинни елементи се насочват към предизвикателство на органичните субстрати и силициевите междинни елементи, които доминират в индустрията от четвърт век. Наблюдатели от индустрията казват, че преходът може да промени начина, по който най-модерните чипове в света – особено AI ускорителите и стековете памет с висока честотна лента – са изградени и свързани помежду си.
Органичните субстрати са работният кон на опаковането на чипове от около 25 години, но те все повече показват своите граници под напрежението на съвременните натоварвания на AI. Критичен проблем е несъответствието на коефициента на топлинно разширение (CTE): органичните материали се разширяват при 17-20 части на милион на градус по Целзий (ppm/°C), докато силицийът се намира при приблизително 3 ppm/°C. При големи пакети на AI ускорител това несъответствие причинява значително изкривяване, което влошава надеждността и производителността.
Плътността на междусистемните връзки е друго тясно място. Механичното пробиване ограничава отворите на органичния субстрат до приблизително 100 микрометра в диаметър. Стъклените субстрати, напротив, могат да бъдат лазерно пробити до 10-30 микрометра, което позволява много по-плътни връзки. Целостта на сигнала също е от полза — присъщата гладка повърхност на стъклото намалява загубата на сигнал в сравнение с грапавите органични повърхности. Intel демонстрира цялост на сигнала от 448 Gbps върху стъклени субстрати, цифра, която подчертава високочестотния потенциал на материала. Проблемите с целостта на захранването от неравномерни размери на органичните субстрати също са смекчени.
Производството остава основната пречка. Настоящите добиви за производство на стъклен субстрат се движат около 70 процента, доста под над 90 процента добив, който надеждно постигат органичните субстрати. Нарязването на кубчета, чрез пълнеж и гладкостта на повърхността изискват допълнително усъвършенстване на процеса, преди стъклото да стане масово.
Конкурентната среда се засилва. Intel е отделила над 1 милиард долара за изследване и развитие на стъклени субстрати. Samsung следва вертикално интегрирана стратегия, съчетаваща своя опит в дисплеите и полупроводниците. Absolics, базирана в САЩ компания, подкрепяна от Закона за CHIPS, изгражда специална фабрика в Джорджия. Други големи играчи включват DNP, Unimicron, LG Innotek и TOPPAN.
С ненаситното търсене на AI за по-голяма изчислителна плътност и честотна лента, базираните на стъкло опаковки предлагат път напред, който органичните материали може вече да не могат да поддържат.