AI 晶片需求帶動先進封裝,台積電有優勢中國沒缺席

作者 | 發布日期 2023 年 08 月 26 日 13:00 | 分類 AI 人工智慧 , 伺服器 , 半導體 line share follow us in feedly line share
AI 晶片需求帶動先進封裝,台積電有優勢中國沒缺席


人工智慧(AI)伺服器需求爆發帶動 AI 通用、客製化晶片、先進封裝出貨,法人分析,晶圓代工大廠台積電在 CoWoS 先進封裝產能具有優勢,聯電和矽品逐步切入,中國廠商未缺席。

先進封裝需求成長可期,研調機構 Yole Group 指出,去年全球先進封裝市場規模 443 億美元,預估到 2028 年規模到 780 億美元,年複合成長率約 10%。

研調機構集邦科技(TrendForce)評估,AI 及高效能運算(HPC)晶片帶動先進封裝需求,輝達(Nvidia)繪圖晶片是 AI 伺服器搭載主流,市占率約 60% 至 70%。

超微(AMD)M1300 系列也積極切入 AI 伺服器,外資法人分析,除了輝達與超微外,客製化 AI 晶片包括谷歌(Google)TPU、特斯拉(Tesla)的 Dojo 超級電腦和全自動輔助駕駛 FSD、亞馬遜(Amazon)的 Gravition、微軟(Microsoft)的 Athena、Meta 的 MTIA 架構等,也帶動 AI 特殊應用晶片(ASIC)設計、晶片製造和先進封裝需求。

觀察 AI 晶片先進封裝,台廠領先布局 CoWoS 產能,集邦指出,台積電的 2.5D 先進封裝 CoWoS 技術,是目前 AI 晶片主力採用者。鴻海半導體策略長蔣尚義指出,台積電 CoWoS 封裝突破半導體先進製程技術的瓶頸,先進封裝技術能讓各種小晶片(chiplet)密集聯繫,強化系統效能和降低功耗。

從產能來看,美系外資法人分析,去年台積電 CoWoS 先進封裝月產能約 1 萬片,獨占 CoWoS 市場,今年包括聯電和日月光投控旗下矽品精密,逐步擴充 CoWoS 產能。

外資和本土投顧法人預估,台積電今年底 CoWoS 封裝月產能可提升至 1.1 萬片至 1.2 萬片,台積電以外供應商 CoWoS 月產能可到 3000 片,預估明年底台積電 CoWoS 封裝月產能可提升至 2.5 萬片,台積電以外供應商月產能提升至 5000 片。

台積電的 2.5D 封裝 CoWoS 技術,是將繪圖晶片和高頻寬記憶體(HBM)放在 2.5D 封裝關鍵材料中介層(interposer)之上、中介層之下再放置 ABF 載板的封裝方式。

觀察客戶端,外資法人分析,台積電 CoWoS 封裝最大客戶是輝達,此外主要客戶包括博通(Broadcom)、超微和旗下賽靈思(Xilinx)、亞馬遜(Amazon)和世芯-KY、邁威爾(Marvell)、創意電子等。亞系外資法人評估,谷歌(Google)、NEC、思科(Cisco)、中國晶片設計商壁仞科技等,也採用 CoWoS 封裝。

除了台積電,亞系外資指出,美國英特爾(Intel)、韓國三星(Samsung)等整合元件製造廠(IDM),以及半導體後段專業封測委外代工(OSAT)如日月光投控、艾克爾(Amkor)、中國江蘇長電等,也已布局 2.5D 先進封裝,這6家廠商在全球先進封裝晶圓產能合計比重超過 80%。

此外,日本索尼(Sony)、力成、美國德州儀器(TI)、韓國 SK 海力士(SK Hynix)等,也布局先進封裝產能。

中國廠商也沒有缺席先進封裝,長電科技旗下星科金朋、長電先進、長電韓國廠布局先進封裝產線,長電 XDFOI 小晶片多層封裝平台,今年 1 月已開始量產,因應國際客戶 4 奈米多晶片整合封裝需求。

此外,通富微電先進封裝產能以先前收購超微旗下蘇州廠和馬來西亞檳城廠為主,通富微電與超微合作密切;天水華天南京廠布局 AI 晶片封裝、昆山廠布局矽穿孔(TSV)和晶圓級封裝等,在小晶片技術也已量產。

(作者:鍾榮峰。首圖來源:台積電)