芯耀
与非AI
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在人工智能算力竞赛中，一个长期被低估的环节——芯片先进封装，正在迅速演变为新瓶颈。 当前几乎所有用于人工智能运算的芯片，都必须经过封装，才能安装到服务器、汽车、机器人等硬件系统中与外界交互，而这一关键工序如今高度集中在亚洲，产能紧张问题日益突出。
随着台积电计划在美国亚利桑那州新建两座先进封装工厂，以及埃隆·马斯克选择英特尔为其定制芯片项目提供封装服务，这一此前被视作“后端工序”的产业链环节，首次站到了聚光灯下。 乔治城大学安全与新兴技术中心的约翰·维尔韦指出，如果企业不提前大幅增加资本开支，对应未来几年晶圆厂扩产，先进封装“会很快演变成瓶颈”。
在接受CNBC罕见采访时，台积电北美封装解决方案负责人保罗·鲁索表示，公司最先进封装技术的相关业务“正以非常可观的速度增长”。 目前台积电在量产中最先进的封装工艺是“芯片—晶圆—基板”（Chip on Wafer on Substrate，简称CoWoS），鲁索透露，该业务正以约80%的复合年增长率扩张。
在需求最旺盛的这一领域，人工智能巨头英伟达已经预订了台积电大部分最先进CoWoS产能，使其成为这家台湾晶圆代工龙头在先进封装上的绝对重量级客户。 不过在技术能力上，美国芯片厂商英特尔已经能与台积电分庭抗礼。英特尔近年来致力于发展代工业务，但在为外部客户代工最尖端制程的芯片方面仍缺少一种“标志性大客户”。 相比之下，其在封装业务上已经拥有包括亚马逊、思科在内的一批客户，自2022年以来就开始为外部客户提供先进封装服务。 本周二，马斯克进一步与英特尔加深合作，宣布将由英特尔为SpaceX、xAI和特斯拉在计划中的德州“Terafab”工厂生产的定制芯片提供封装服务，该工厂目标是每年提供相当于1太瓦算力的芯片以支撑AI发展。
目前，英特尔大部分最终封装工序分布在越南、马来西亚和中国，同时在美国新墨西哥州、俄勒冈州以及亚利桑那州钱德勒的工厂承担其最先进封装流程的一部分。 随着AI应用对芯片密度、性能和能效的要求不断提高，传统依靠晶体管缩小来提升算力的“摩尔定律”逼近物理极限，业内开始将先进封装视为在“第三维度”延展摩尔定律的关键技术路径。
过去几十年，业界通常是将一整片晶圆切割成单个芯片（die），再分别进行封装，通过基板与电脑、手机、汽车等终端系统连接。 随着人工智能驱动芯片复杂度飙升，更复杂的封装方式在近五六年迅速兴起：多颗逻辑芯片与高带宽存储芯片不再分散封装，而是被集成到一个更大的系统级芯片之中，例如GPU。
先进封装的核心任务就是在同一封装系统内，将这些不同芯片高密度互联，并保证它们与外部系统之间的高效通信。芯片分析师帕特里克·穆尔黑德回忆称，约五六年前，几乎没有厂商在规模上采用这种先进封装，当时封装环节往往被视为“事后工序”，甚至交由经验较浅的工程师负责。
如今，他表示，封装“显然已经和芯片本身同等重要”。在当前最受市场关注的CoWoS环节，英伟达被曝出已锁定台积电大部分领先产能，以至于台积电不得不将部分相对简单的工序外包给第三方企业，包括全球最大的芯片封测代工企业日月光半导体（ASE）和安靠科技（Amkor）等。 日月光预计，2026年其先进封装业务收入将翻一番，并在台湾建设大规模新厂，其子公司SPIL也新启用了一处封装基地，英伟达CEO黄仁勋曾亲自出席剪彩。
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