根據 TrendForce 最新研究,AI HPC(高效能運算)對異質整合的需求仰賴先進封裝達成,其中的關鍵技術即是 TSMC 的 CoWoS 解決方案。然而,隨著雲端服務業者(CSP)加速自研 ASIC,為整合更多複雜功能的晶片,對封裝面積的需求不斷擴大,已有 CSP 開始考量從 TSMC 的 CoWoS 方案,轉向 Intel 的 EMIB 技術。
TrendForce表示,CoWoS方案將主運算邏輯晶片、記憶體、I/O等不同功能的晶片,以中介層(Interposer)方式連結,並固定在基板上,目前已發展出CoWoS-S、CoWoS-R與CoWoS-L等技術。隨著NVIDIA Blackwell平台2025年進入規模量產,目前市場需求已高度傾向內嵌矽中介層的CoWoS-L,NVIDIA下世代的Rubin亦將採用,並進一步推升光罩尺寸。
AI HPC需求旺盛導致CoWoS面臨產能短缺、光罩尺寸限制,以及價格高昂等問題。TrendForce觀察,除了CoWoS多數產能長期由NVIDIA GPU占據、其他客戶遭排擠,封裝尺寸、以及地緣政治下的美國在地製造需求,也促使Google、Meta等北美CSP開始積極與Intel接洽EMIB解決方案。
TSMC挾技術優勢主導先進封裝前期市場,Intel以面積、成本優勢應戰
相較於CoWoS,EMIB擁有數項優勢:首先是結構簡化,EMIB捨棄昂貴且大面積的中介層,直接將晶片使用內嵌在載板的矽橋(Bridge)方式進行互連,簡化整體結構,相對於CoWoS良率更高。其次是熱膨脹係數(Coefficient of Thermal Expansion, CTE)問題較小,由於EMIB只在晶片邊緣嵌矽橋,整體矽比例低,因此矽與基板的接觸區域少,導致熱膨脹係數不匹配的問題較小,較不容易產生封裝翹曲與可靠度挑戰。
EMIB在封裝尺寸也較具優勢,相較於CoWoS-S僅能達到3.3倍光罩尺寸、CoWoS-L目前發展至3.5倍,預計在2027年達9倍;EMIB-M已可提供6倍光罩尺寸,並預計2026到2027年可支援到8倍至12倍。價格部分,因EMIB捨棄價格高昂的中介層,能為AI客戶提供更具成本優勢的解決方案。
然而,EMIB技術也受限於矽橋面積與布線密度,可提供的互連頻寬相對較低、訊號傳輸距離較長,並有延遲性略高的問題。因此,目前僅ASIC客戶較積極在評估洽談導入。
TrendForce指出,Intel自2021年宣布設立獨立的晶圓代工服務(Intel Foundry Services, IFS)事業群,耕耘EMIB先進封裝技術多年,已應用至自家server CPU平台Sapphire Rapids和Granite Rapids等。隨著Google決議在2027年TPUv9導入EMIB試用,Meta亦積極評估規劃用於其MTIA產品,EMIB技術有望為IFS業務帶來重大進展。至於NVIDIA、AMD等對於頻寬、傳輸速度及低延遲需求較高的GPU供應商,仍將以CoWoS為主要封裝解決方案。
(首圖來源:shutterstock)






