晴時多雲

LTN經濟通》台積電獨步全球技術 是否到日本考慮中

2024/06/04 07:04

人工智慧(AI)快速發展,帶動輝達AI晶片成為科技大廠瘋搶主要產品。(美聯社)

CoWoS先進封裝 主要針對7奈米以下晶片

歐祥義/核稿編輯

〔財經頻道/綜合報導〕隨著人工智慧(AI)快速發展,這波熱潮也帶動輝達AI晶片成為科技大廠瘋搶主要產品,即便輝達擁有台積電產能全力支援,但需求實在太大,受限於台積電CoWoS先進封裝產能不足,輝達AI晶片全面缺貨,值得注意的是,目前台積電CoWoS先進封裝產能全部在台灣,等於只有台灣才能做得出來。輝達執行長黃仁勳這次來台,是為了參加6月4日舉行的台北國際電腦展(COMPUTEX TAIPEI),但卻提早在5月26日抵台,傳出就是為了陸續拜會台積電等台灣合作夥伴,藉此鞏固供應鏈。

至於CoWoS是什麼?這是種先進的半導體封裝技術,主要針對7奈米以下晶片,可進一步拆分為CoW和WoS,「CoW」指的是「Chip-on-Wafer」,也就是晶片堆疊;「WoS」指的是「Wafer-on-Substrate」,則是將晶片堆疊在基板上,所以CoWoS就是把晶片堆疊起來,並封裝在基板上。

CoWoS能整合不同製程節點(Node)的晶片,節省晶片空間並達到降低功耗與成本的效益,被視為是突破製程瓶頸、延續摩爾定律(Gordon Moore)極限的解方。

CoWoS分成2.5D以及3D封裝版本,兩者差別在於堆疊方式的不同,2.5D封裝為水平堆疊,主要應用於拼接邏輯運算晶片和高頻寬記憶體(HBM);3D封裝則是垂直堆疊晶片的技術,主要面向高效能邏輯晶片、系統單晶片(SoC)製造。

輝達2款AI晶片採用7奈米、4奈米製程結合CoWoS先進封裝。(資料照)

輝達2024年對CoWoS 需求 比去年成長3倍

隨著AI晶片需求強勁,CoWoS的產能已出現供不應求的情況,根據研調機構Yole Group預測,2028年全球先進封裝規模將達780億美元(約台幣2.4兆),年複合成長率(CAGR)為10%。然而,封裝所需的中介層關鍵製程複雜、較高的成本,以及晶片層層堆疊後較難散熱等問題都是CoWoS技術目前仍待解決的挑戰。

黃仁勳早在今年3月的2024年繪圖處理器技術大會(GTC 2024)記者會,就對媒體強調,輝達今年對CoWoS的需求非常高。雖然黃仁勳沒有說出輝達目前對於CoWoS產能需求的準確數字,但有媒體引述供應鏈消息,認為2024年輝達對CoWoS 需求,將比2023年成長3倍。

摩根士丹利5月的分析報告指出,台積電CoWoS先進封裝產能,仍是輝達2024年第3季AI繪圖處理器(GPU)出貨量的瓶頸,一方面是2024年第2季台積電CoWoS產能擴張有限,二方面是輝達還需要為下一代Blackwell晶片生產,保留部分的CoWoS產能。

隨著AI晶片需求強勁,CoWoS的產能已出現供不應求的情況。(歐新社)

台積電考慮把CoWoS 引進日本

《路透》3月報導曾提到,2名知情人士透露,台積電正在考慮在日本建立先進封裝產能,其中選項之一,是將其獨家擁有的CoWoS封裝技術引入日本,不過這項評估工作還處於初步階段,尚未就潛在投資的規模或時間表做出決定。

不過分析師並不看好此舉。集邦科技(TrendForce)分析師Joanne Chiao認為,如果台積電真的要在日本建立先進封裝產能,規模應該相當有限,因為目前仍不清楚日本國內對CoWoS的需求有多大,而且台積電CoWoS客戶大多數都在美國。

台積電當時對《路透》的報導拒絕評論。

外傳台積電正在考慮在日本建立先進封裝產能,其中選項之一,是將其獨家擁有的CoWoS封裝技術引入日本。(彭博)

全球瘋AI 帶來對CoWoS產能需求

台積電已經在台灣擴充CoWoS產能。今年3月,時任行政院副院長鄭文燦宣布,台積電會在嘉義科學園區設置2座CoWoS先進封裝廠,第1座規劃面積約12公頃,2026年底完工、2028年量產。台積電當時也證實此事,表示因應市場對半導體先進封裝產能強勁需求,台積電目前計劃先進封裝廠將進駐嘉義科學園區。不過台積電並未進一步說明動土時間等相關細節。

CoWoS產能吃緊,可從台積電法說會看出端倪。台積電總裁魏哲家1月中旬就在法說會中表示,AI晶片先進封裝需求持續強勁,供不應求狀況可能延續到2025年,今年先進封裝產能持續規劃倍增,2025年持續擴充先進封裝產能。

到了4月法說會時,魏哲家更表示,因應需求強勁,今年擴產CoWoS規劃增加一倍,但還是無法滿足客戶的需求,明年會努力持續擴增產能。台積電也已跟半導體後段專業封測夥伴合作,期望明年能解決客戶對CoWoS供應短缺的情況。

魏哲家4月法說會時表示,因應需求強勁,今年擴產CoWoS規劃增加一倍,但還是無法滿足客戶的需求。(資料照)

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