先进芯片封装成为 AI 竞赛的新战场

全球建设人工智能基础设施的竞赛，正在把一个曾经不起眼的领域变成半导体行业的新战场：先进芯片封装。这项技术几十年来主要用于保护芯片并将其连接到电路板，如今却成为生产全球最强大处理器的关键瓶颈。路透社 11 月 6 日的报道指出这一点。

英特尔前首席执行官、现任 Playground Global 合伙人帕特·基辛格对路透社表示：“封装一直是那种你根本不用操心的东西。”他估计，先进封装未来可能占到一款芯片产品价值的一半，因为如今的图形处理器和中央处理器会在单个封装内集成 10 颗甚至多达 20 颗芯片。

转折背后的数字

据市场研究机构 Yole Group 预测，先进封装的收入将在 2026 年首次超过传统封装，该技术的资本支出预计接近 280 亿美元。Yole 的最新报告还预测，先进封装市场将从 2025 年的 550 亿美元增长到 2031 年的 1200 亿美元以上，规模翻倍有余。

这一变化反映了结构性转变：仅靠缩小晶体管来提升性能变得越来越难、成本越来越高。先进封装让设计者可以把处理器和存储器集成到同一个封装中，使整体作为一个系统更快地协同工作——这对人工智能芯片至关重要，因为它们需要在处理器和附近的存储器之间搬运海量数据，加快数据传输就能加速模型的训练和运行。

台积电主导 CoWoS，竞争对手加速追赶

全球最大的芯片代工企业台积电主导着最先进的封装技术 CoWoS（晶圆上芯片封装），该技术把处理器、存储芯片等分离的硅片连接在同一个基板上，使它们能够高速协同工作。英伟达、AMD、博通以及开发自研 AI 芯片的云计算公司都在广泛使用这项技术。

但台积电产能有限，促使芯片设计商寻找替代供应商。据一位要求匿名的行业高管向路透社透露，英伟达正提供数十亿美元融资，用于扩大台湾日月光旗下矽品精密（SPIL）的 CoWoS 封装产能，具体金额未披露。英伟达未回应路透社的置评请求，日月光则表示不对涉及客户的市场传闻置评。

AMD 也宣布向台湾半导体产业投资超过 100 亿美元，其中包括与日月光、矽品和力成科技在先进封装领域的合作。AMD 首席执行官苏姿丰 10 月对路透社表示：“我认为 CoWoS 和先进封装对我们未来的高性能计算超级重要。台积电一直是先进封装领域令人难以置信的合作伙伴，我们将继续一起做更多事情。是的，总体上我们确实需要更多产能。”

面板级封装：在台积电之外的押注

在规模较小的供应商中，台湾力成科技（PTI）押注面板级封装：用更大的矩形面板代替圆形晶圆作为平台，每轮生产可容纳更多芯片、浪费更少材料。董事长蔡笃恭 8 月对记者表示：“大家都在寻找台积电之外的解决方案，他们不想完全依赖台积电。”

力成正与 AMD 和博通合作开发这项技术，并计划与博通在新加坡投资 4 亿美元成立先进封装合资企业，生产可能于 2028 年开始。台积电自身也在开发名为 CoPoS（面板上芯片封装）的面板技术：今年 4 月，该公司表示已建成一条试验线，预计几年内投产——但 CoWoS 仍是其主要的 AI 封装技术。

微软 Azure 硬件负责人拉尼·博尔卡表示，面板级封装可以减少封装大型 AI 芯片时的材料浪费，不过微软尚未决定是否采用以及何时采用该技术。

设备厂商加入竞赛

这股热潮也为半导体设备制造商打开了新市场，这些厂商传统上专注于芯片制造的早期环节。东京电子台湾总裁中野清治表示：“先进封装的增长速度远快于芯片制造设备市场。”应用材料公司副总裁斯里·凯萨普拉加达表示，包括面板级技术在内的先进封装市场可能在三到五年内显著增长。“这是近期的事，”他说，“不是 10 年、15 年以后的事。”

头图：位于台湾新竹科学园区的台积电工厂。照片作者：曾 成訓，来源：Wikimedia Commons，CC BY 2.0 许可。

来源

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作者：Muse