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AI芯片CoWoS封装产能受限,中介层不足成关键

产业大视野 来源:产业大视野 2023-08-30 17:09 次阅读

人工智能AI芯片缺货,英伟达H100和A100芯片均采用台积电CoWoS先进封装,但CoWoS产能受限待爬坡。法人分析,CoWoS封装所需中介层因关键制程复杂、高精度设备交期拉长而供不应求,牵动CoWoS封装调度及AI芯片出货。

大语言模型训练和推理生成式AI(Generative AI)应用,带动高端AI服务器和高性能计算(HPC)数据中心市场,内置集成高带宽内存(HBM)的通用绘图处理器(GPGPU)供不应求,主要大厂英伟达(Nvidia)A100和H100绘图芯片更是严重缺货。

研调机构集邦科技(TrendForce)指出,AI及HPC芯片对先进封装威廉希尔官方网站 需求大,其中以台积电的2.5D先进封装CoWoS威廉希尔官方网站 ,是目前AI芯片主力采用者。

美系外资法人分析,英伟达是采用台积电CoWoS封装的最大客户,例如英伟达H100绘图芯片采用台积电4纳米先进制程,A100绘图芯片采用台积电7纳米制程,均采用CoWoS威廉希尔官方网站 ,英伟达占台积电CoWoS产能比重约40%至50%。

至于英伟达8月上旬推出的L40S绘图芯片,未采用HBM内存,因此不会采用台积电CoWoS封装。

产业人士指出,通用绘图处理器采用更高规格的高带宽内存,需借由2.5D先进封装威廉希尔官方网站 将核心晶粒(die)集成在一起,而CoWoS封装的前段芯片堆栈(Chip on Wafer)制程,主要在芯片厂内通过65纳米制造并进行硅穿孔蚀刻等作业,之后再进行堆栈芯片封装在载板上(Wafer on Substrate)。

不过台积电CoWoS封装产能吃紧,在7月下旬法人说明会,台积电预估CoWoS产能将扩张1倍,但供不应求情况要到明年底才可缓解。台积电7月下旬也宣布斥资近新台币900亿元,在竹科辖下铜锣科学园区设立先进封装芯片厂,预计2026年底完成建厂,量产时间落在2027年第2季或第3季。

英伟达首席财务官克芮斯(Colette Kress)在8月24日在线上投资者会议透露,英伟达在CoWoS封装的关键制程,已开发并认证其他供应商产能,预期未来数季供应可逐步爬升,英伟达持续与供应商合作增加产能。

美系外资法人集成AI芯片制造的供应链消息指出,CoWoS产能是AI芯片供应产生瓶颈的主要原因,亚系外资法人分析,CoWoS封装产能吃紧,关键原因在中介层供不应求,因为中介层硅穿孔制程复杂,且产能扩展需要更多高精度设备,但交期拉长,既有设备也需要定期清洗检查,硅穿孔制程时间拉长,因此牵动CoWoS封装调度。

法人指出,除了台积电,今年包括联电和日月光投控旗下硅品精密,也逐步扩展CoWoS产能。

台厂也积极布局2.5D先进封装中介层,台积电在4月下旬北美威廉希尔官方网站 论坛透露,正在开发重布线层(RDL)中介层的CoWoS解决方案,可容纳更多高带宽内存堆栈;联电在7月下旬说明会也表示,加速展开提供客户所需的硅中介层威廉希尔官方网站 及产能。

美系外资法人透露,台积电正将部分硅中介层(CoWoS-S)产能转移至有机中介层(CoWoS-R),以增加中介层供应。

日月光投控在7月下旬说明会也表示,正与芯片厂合作包括先进封装中介层组件;IC设计服务厂创意去年7月指出,持续布局中介层布线专利,并支持台积电的硅中介层及有机中介层威廉希尔官方网站 。

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原文标题:AI芯片CoWoS封装产能受限,中介层不足成关键

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