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AI芯片封装突破光罩极限

CoWoS-L稳居先进封装主流至2028年
2026-09-20
来源:芯智讯

9月18日,根据市场研究机构TrendForce集邦咨询最新半导体先进封装产业研究报告显示,随着GPU厂商、超大型云端服务供应商(CSP)持续开发更强大、功能多元的AI芯片,2.5D封装技术的一项发展重点在于扩大封装面积。其中,台积电CoWoS-L尽管面临英特尔EMIB-T的竞争,但凭借其技术成熟度与良率优势,预计至2028年仍将是AI芯片的主流封装方案。

TrendForce表示,在强劲的AI需求支持下,英伟达(NVIDIA)积极推动芯片用量高的整合型GB/VR机柜方案,预估2026年其高端GPU出货将年增约30%。AMD则于2026年下半年起力推MI400/MI450,助力整体出货量。

CSP自研ASIC方面,2026年出货量与动能将以谷歌(Google)最为强劲,预计其TPU v7为主力产品。AWS(亚马逊云科技)同样积极发展,2026年下半年开始其芯片、AI服务器系统已逐步往Trainium v3推进。微软(Microsoft)、Meta目前仍以GPU服务器为主,ASIC规划产能较小。

AI芯片需求强劲,TSMC封装产能吃紧,Intel EMIB-T有望获得外溢订单

TrendForce指出,过去AI服务器芯片主要采用台积电CoWoS-S封装技术,以硅中介层整合HBM与计算芯片(Compute Die),实现生成式AI应用所需的算力性能。然而,在芯片面积持续扩张、需要整合更多HBM模块的情况下,硅中介层制造面临物理极限,除改变中介层材质外,也需转向光罩(又称光掩膜)曝光倍数更大的CoWoS-L解决方案,通过中介层嵌入高速传输的硅桥(Si Bridge)芯片,更弹性解决Compute Die与HBM封装、传输问题。

具体而言,CoWoS-S技术可整合2个SoC/Chiplet及8个HBM模块,将持续获得微软Maia 200等ASIC采用。但需要整合更多SoC/Chiplet及HBM模块时,就需要使用CoWoS-L方案。目前,英伟达及AMD AI加速器已采用CoWoS-L;AI ASIC除Meta 2026年量产的MTIA 400外,预估2027年AWS、微软也都将导入CoWoS-L技术。

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然而,CoWoS-L提升单芯片更大的中介层尺寸推高芯片封装成本,加上台积电产能供不应求,促使英伟达EMIB技术成为备选。EMIB方案减少昂贵的中介层,整体成本有望降低,但封装模块性能受限于载板布线密度;Intel除强化Line/Space (L/S)、Microbump(微凸点)规格外,也开发EMIB-T等进阶方案,通过导入TSV缩短信号路径,强化EMIB模块性能。

TrendForce观察,除了谷歌可望于2027年导入EMIB-T封装,AWS也正测试EMIB技术。虽然EMIB-T和CoWoS-L为竞争方案,但考量技术成熟度、良率,后者至2028年仍是AI芯片采用的主流封装技术。

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