
全球人工智能基础设施竞赛正将数十亿美元资金涌入先进芯片封装领域。这一曾被视为边缘的技术环节,如今已成为制约最强处理器生产的关键瓶颈。
据多位行业高管和分析师透露,面对超出产能的AI芯片需求,从英伟达(Nvidia)、超威半导体(AMD)到台湾头部厂商均在扩大生产规模,设备制造商也在加速开发新工具。
前英特尔首席执行官帕特·基尔辛格(Pat Gelsinger)近日在台北表示,随着GPU和CPU集成芯片数量增至10至20颗,先进封装最终可能占据芯片产品价值的近一半。
研究机构Yole Group预测,先进封装收入将在2026年首次超越传统工艺,相关资本支出预计接近280亿美元。
台积电主导与供应链多元化
作为全球最大代工芯片制造商,台积电(TSMC)凭借晶圆上芯片基板封装(CoWoS)等技术占据主导地位。该技术在共享底座上连接处理器与内存,实现高速协同,被英伟达、AMD、博通(Broadcom)及各大云服务商广泛采用。
然而,台积电的产能限制迫使芯片设计公司寻找额外支持。据一位不愿具名的行业高管透露,英伟达正向隶属于日月光投控的精测电子(SPIL)提供数十亿美元融资,用于扩建厂房和安装设备以扩展CoWoS产能。此前未有如此规模资金支持的报道。英伟达未立即回应置评请求,日月光方面拒绝对市场谣言发表评论。
制造逻辑的根本性转变
这场投资潮反映了芯片制造范式的转变:设计师正利用先进封装将处理器、内存等多颗芯片整合,使系统整体更快协同工作。这与过去仅用于保护和电气连接的封装理念截然不同。
在摩尔定律放缓、缩小尺寸提升性能愈发困难的背景下,先进封装对需在处理器与内存间交换海量数据的AI芯片尤为关键,能显著加速模型训练与运行。
争夺台积电替代方案
台积电紧张的产能为力成科技(Powertech Technology, PTI)等较小供应商带来机遇。力成董事长蔡坚克表示,客户正积极寻求台积电之外的解决方案,以避免单一依赖。
力成科技押注面板级封装技术,利用较大矩形面板替代圆形晶圆,从而在每个生产周期容纳更多芯片并减少材料浪费,这对日益庞大复杂的AI处理器具有显著优势。目前,力成正与AMD和博通合作,验证该技术在高性能计算芯片中的可行性。
力成高级副总裁林吉明指出,当前核心在于产能,客户正等待产量提升。蔡坚克透露,力成计划与新加坡博通合资投资4亿美元进行先进封装生产,预计2028年投产。
与此同时,台积电也在开发基于面板的CoPoS技术,今年4月已建成试点生产线,预计几年内量产,但CoWoS仍是其主力AI封装技术。
AMD已宣布在台湾半导体行业投资超100亿美元,涵盖与日月光、精测电子和力成科技的先进封装合作。AMD首席执行官苏姿丰虽未直接评价力成的技术替代性,但承认需要更多先进封装产能,并强调台积电是关键合作伙伴。
微软Azure硬件负责人Rani Borkar表示,面板级封装有助于减少大尺寸AI芯片的材料浪费,但微软尚未决定是否或何时采用该技术。
设备制造商入局竞逐
封装热潮也为半导体设备商开辟了新天地。东京电子台湾总裁中岛诚二指出,尽管规模尚小,但先进封装市场增速远超芯片制造设备。
应用材料公司(Applied Materials)副总裁Sree Kesapragada表示,包括面板级技术在内的先进封装市场在未来三到五年内将显著增长。“这是近期的事,不像还需要10年、15年那么久。”