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作者 | 方文三
依据Yole最新发布的《2024年先进封装状况》报告，预计在2023年至2029年期间，先进封装市场的年复合增长率将达到11%，市场规模预计会增长至695亿美元。
DIGITIMES Research指出，由于云端AI加速器需求的强劲增长，预计到2025年，全球对CoWoS及类似封装产能的需求可能会上升113%。
巨头们需求无限大，台积电顺势涨价
凭借CoWoS技术，台积电几乎已跃升为全球领先的封装厂商。
先进封装业务在台积电整体业绩中所占比例逐渐上升，相应的毛利率亦稳步增长。
据分析师预测，台积电今年在先进封装领域的营收有望突破70亿美元大关，甚至挑战80亿美元。
目前，先进封装业务约占台积电总营收的7%至9%，预计在未来五年内，该部门的增长速度将超过台积电整体平均水平。
这一成就与台积电的CoWoS封装技术密不可分。众多AI芯片均需采用CoWoS封装技术。
英伟达在台积电整体供应量中的占比已超过50%。先前推出的A100和H100等产品均采用了CoWoS封装技术。
后续的Blackwell Ultra产品也将采用台积电的CoWoS封装工艺。
预计到明年，英伟达将推广采用CoWoS-L技术的B300和GB300系列产品。
而AMD的MI300产品则结合了台积电的SoIC（3D）和CoWoS（2.5D）两种封装技术。
据预测，英伟达对CoWoS-L工艺的需求量将从2024年的3.2万片晶圆大幅增长至2025年的38万片晶圆，同比增长率高达1018%。
据相关机构统计，AMD和博通对CoWoS产能的需求合计占比已超过27.7%。
AMD计划于明年上半年率先推出基于CDNA4架构的MI350产品。
展望未来，AMD有望在2026年推出基于Next架构的MI400高速运算芯片，这将使其成为英伟达的有力竞争者。
预计明年3纳米技术的价格将上调约5%，而CoWoS技术的价格涨幅预计在10%至20%之间。
价格上涨的原因并非源于AI芯片的供应不足，而是台积电在CoWoS封装技术方面的产能出现了短缺。
在最近举办的欧洲技术研讨会上，台积电宣布计划以超过60%的复合年增长率（CAGR）扩大CoWoS产能，至少持续至2026年。
因此，预计到2026年底，台积电的CoWoS产能将比2023年的水平增长超过四倍。
跟着台积电有[肉]吃，制造商急增产能
作为全球领先的封测服务提供商，日月光承接了台积电在CoWoS技术领域的溢出需求。
凭借其掌握的先进封装技术，日月光成为台积电应对CoWoS封装产能紧张问题的理想合作伙伴。
特别是在CoWoS-S先进封装的后段制程中，日月光与台积电展开了紧密的合作。
业界专家预测，至2025年，台积电可能会将CoWoS-S后段的oS封装制程的40%至50%外包给日月光，此举有望为日月光带来约1.5亿至2亿美元的业绩增长。
近日，安靠与台积电共同宣布，双方已签署谅解备忘录，计划在亚利桑那州共同推进先进封装与测试能力的建设，以进一步扩展该地区的半导体生态系统。
实际上，台积电在亚利桑那州规划的三座先进晶圆制程工厂，结合安靠的先进封装生产线，将有助于提升台积电当地厂区的附加价值，并确保订单的稳定性。
业界专家指出，封装测试厂与晶圆制造厂在先进封装市场的定位及优势存在差异，双方的合作关系超越竞争。
目前，诸如日月光、Amkor、长电科技等封装测试行业的巨头已经掌握了先进封装技术，并且由于技术升级和成本优势，有望成为大型制造商的另一选择。
随着AI市场的迅速扩张和先进封装需求的激增，这些封装测试企业不仅有望获得更多客户的订单，还有可能进一步扩大生产规模，这对设备供应商而言极为有利。
[CoWoS_S]的改进助推HPC系统演进
在过去的十年中，台积电持续扩大了集成规模，并提升了每一代产品的性能。
同时，台积电为[CoWoS]系列开发了衍生产品，目前该系列主流产品的命名已更新为[CoWoS_S]。
[_S]这一标识代表了台积电采用了硅（Si）基板作为中间基板（中介层）。
[CoWoS_S]中集成的HBM数量将会增加，Si中介层的面积将会扩大，SoC的制造技术将会进一步微型化。
SoC的形态将从单芯片演变为小芯片，进而发展为SoIC（集成芯片系统）。
台积电在2021年推出的第五代[CoWoS_S]进一步扩展了Si中介层至2500mm2，相当于三个光罩的面积，是第三代产品的两倍，并且集成了8个高带宽内存（HBM）。
第六代[CoWoS_S]的Si中介层尺寸进一步增大，覆盖了四个掩模版的面积，其面积大约为3400mm2（约58.6mm见方）。
得益于AI芯片需求的增长，但硅中间层面积的增加导致12英寸晶圆切割出的中间层数量减少，这将使得台积电的CoWoS产能持续面临供不应求的局面。
随着中间层面积的增加，从12英寸晶圆中获得的中间层数量减少；同时，安装的HBM数量以倍数增长，并且HBM标准也在不断提升。
在CoWoS中，GPU周围放置多个HBM，而HBM也被视为瓶颈之一。
弥补产能不足，CoWoS-L需求将增长
台积电正在研发CoWoS的其他版本（即CoWoS-L），该版本将能够构建多达8个掩模版尺寸的系统级封装（SiP），因此在三年内将CoWoS产能增长四倍可能仍不足以满足需求。
根据TrendForce集邦咨询发布的最新报告，英伟达公司近期宣布，其Blackwell Ultra系列图形处理单元（GPU）产品将更名为B300系列。
此次更名被视为一项战略举措，预计将在2025年显著促进CoWoS-L（Chip on Wafer on Substrate-Less）封装技术市场需求的增长。
CoWoS_L通过插入器与LSI芯片实现芯片间的互连，并利用RDL层进行电力与信号的传输。
英伟达计划将重点放在向北美大型云服务提供商（CSP）提供采用CoWoS-L技术的B300或GB300等GPU产品上。
全球四大云服务供应商——微软、Google、亚马逊及META——持续扩大AI基础设施建设，预计今年的资本支出总额将达到1,700亿美元。
总体而言，台积电预计，在未来几年内，用于AI和高性能计算等高要求应用的尖端系统级封装（SiP）将同时采用CoWoS和SoIC 3D堆叠技术。
这正是台积电需要增加这两种技术产能以构建这些高度复杂处理器的原因。
结尾：
当前，尽管AI芯片尚未采用最尖端的制造工艺，但其性能的提升在很大程度上依赖于先进的封装技术。
全球半导体企业能否从台积电获取更先进的封装产能，将对其市场占有率及影响力产生决定性作用。
部分资料参考：
半导体产业纵横：《CoWoS，是一门好生意》，创业板日报：《CoWoS供不应求！台积电无奈委外》，半导体芯闻：《台积电CoWoS需求火爆》，集成芯思路：《AI芯片潮起，CoWoS封装带来新增量》，电子业财经：《CoWoS扩产超预期，AI引领需求增长与资本热潮》
