文章核心观点 - 在AI芯片需求驱动下,先进封装技术成为半导体行业关键,台积电、英特尔、三星形成三强鼎立格局,各自技术路线和定位不同[1][3] - 台积电CoWoS技术是当前高性能GPU封装的主流选择,但面临产能紧张和成本高昂的挑战[6][7][8] - 英特尔EMIB技术凭借灵活性、成本优势和本土供应链,成为苹果、高通等公司评估的潜在替代方案[11][14][17] - 三星从HBM供应链优势切入,提供I-Cube和X-Cube等封装方案,强调一体化解决方案[19][20][23] - 先进封装市场的竞争是算力架构、供应链安全、资本开支和生态绑定的综合博弈[24] 先进封装市场前景 - 2025年第二季度先进封装收入预计超过120亿美元,受人工智能和高性能计算需求推动[3] - 2024年先进封装市场规模约450亿美元,预计以9.4%的复合年增长率增长,到2030年达到约800亿美元[3] 台积电CoWoS技术 - CoWoS是2.5D先进封装技术,允许将逻辑芯片、存储器芯片等集成在高密度硅中介层上,成为高带宽封装事实标准[6] - 采用CoWoS技术的厂商包括英伟达(H100、H200、GB200)、AMD MI300系列、Broadcom和Marvell的部分加速芯片[6] - CoWoS产能严重不足,英伟达一家占用超过一半产能,瑞银预计2026年英伟达对CoWoS晶圆需求量达67.8万片,较今年增长近40%[7] - 台积电计划在2026年底前将CoWoS产能从原预估的100kwpm扩大20%以上,达到至少120-130kwpm[8] - CoWoS的中介层成本高昂,在先进封装报价中占据50%-70%成本,在某些案例中“封装比芯片本体更贵”[8] - HBM堆叠越多,CoWoS热密度越难管理,H200、GB200的HBM堆叠量比H100更高,封装区热点进一步集中[10] 英特尔EMIB技术 - EMIB是嵌入式硅桥技术,在基板腔体中放置硅桥实现高密度互连,支持成本高效的异构集成[13] - 相比CoWoS整块大中介层,EMIB是小片硅桥按需嵌入,占用空间小,不影响I/O信号平衡和电源完整性[14] - EMIB在成本、灵活度和散热方面具有优势,更适合定制ASIC、AI推理芯片、基站/网络加速器等应用[14][15] - EMIB可与Foveros结合形成EMIB 3.5D方案,结合横向高密度互连和垂直芯片堆叠,优化封装尺寸、性能、能耗和成本[15][17] - 英特尔在美国本土构建先进封装生产基地,包括新墨西哥州、俄亥俄州和加州的工厂,提供地缘政治驱动的供应链安全优势[17] 三星先进封装技术 - 三星从HBM供应链切入先进封装,代表性技术包括I-Cube(2.5D)和X-Cube(3D)[19][20] - I-Cube S使用大硅中介层的2.5D方案,架构与台积电CoWoS-S同源,支持HBM3/HBM3E高带宽[20] - I-Cube E使用Si Bridge + RDL Interposer的混合型低成本方案,类似英特尔EMIB概念[21] - X-Cube是3D封装技术,采用Z轴堆叠逻辑裸片和铜混合键合技术,实现高密度互连和性能提升[23] - 三星Foundry正在开发低于4微米连接规格的超精细铜混合键合技术,以实现更高密度3D堆叠[23] 行业竞争格局 - 台积电侧重服务以英伟达为代表的高端无晶圆厂客户[24] - 英特尔为自家产品与潜在代工客户重构新路径[24] - 三星主打HBM叠加自家逻辑芯片或客户SoC的一体化方案[24] - 下游芯片设计公司需在不同封装阵营间进行路线规划、风险对冲和长期产能锁定,以决定AI产品性能与交付确定性[24]
大芯片封装,三分天下