生成式 AI 的橫空出世,點燃矽谷灣區科技巨頭在新賽道上的競爭,瘋搶 AI 商機。軍火庫則是遠在太平洋另一頭的台灣,小島上掌握了全球近 6 成的先進製程產能,以及 8 成的伺服器出貨。美商想做生意,必須與台廠攜手才能前行。
受惠於AI晶片需求,先進封裝CoWoS在短短幾個月就受到市場大量關注。摩根士丹利近期報告指出,2024年台積電先進封裝CoWoS月產能將達2萬片,是今年的近2倍,其中來自輝達(NVIDIA)的訂單就占了一半,其次為博通(Broadcom)及超微(AMD)。
知情業內人士透露,今年初台積電CoWoS的稼動率僅50%,直到5月台北國際電腦展後AI伺服器需求大爆發,黃仁勳便去說服台積電擴充產能,「突然間說要雙倍,台積也會怕過度預定,當然要想一下。」
接棒摩爾定律靠「它」!需求炸鍋急需中介層
台積電自2009年就著手研發先進封裝,時任台積資深研發副總的蔣尚義認為,摩爾定律終有走完的一天,須透過新的封裝技術來突破。當時的董事長張忠謀因此撥給蔣尚義400名研發人員和1億美元設備,才先後發展出2.5D封裝技術InFo(Integrated Fan-out)及CoWoS。
由於晶片的微縮導致成本增加,每2年節省一半成本的摩爾定律將不復存在。因此,透過CoWoS能將不同製程的晶片封在一起,像是5奈米的GPU和12奈米的射頻晶片(RF,Radio Frequency),達到加速運算但成本可控目的,藉此來滿足AI不斷擴張中的算力需求。
CoWoS可分成「CoW」和「WoS」。CoW指的是「Chip-on-Wafer」,指的是晶片堆疊;WoS則代表「Wafer-on-Substrate」,即把晶片堆疊於基板上。簡單來說,CoWoS就是把晶片堆疊並封裝於基板上,以減少晶片所需空間,降低功耗和成本。
這當中的關鍵之處在於「Wafer」,也就是所謂的「中介層(interposer)」,當中的矽穿孔(TSV)擔任了晶片和基板間的傳遞角色,製造技術精密。國外設備商指出:「需求一下子暴增,設備交期沒這麼快。」在中介層供應量不足的狀況下,台積也無法大量製造輝達產品,說明了為何近期AI伺服器產能全都卡在CoWoS這關。
砸900億衝刺先進封裝,ASIC紅利醞釀爆發
台積電已宣布將在苗栗銅鑼砸下新台幣900億元設立新的先進封裝廠,拚2027年開始量產。從發展情況來看,先進封裝有機會成為台積營收再攀升的第2來源。
在10月的法說會上,台積電總裁魏哲家表示,目前看來CoWoS的需求不只2倍,認為當前採用系統晶片的客戶增加,基於效能考量也都需要CoWoS。台積進一步指出,2024年的CoWoS產能,將會是2023年的1倍,到了2025年還會持續增加。
野村證券指出,自2024年起,英特爾(Intel)和矽品也有望通過輝達的封裝技術驗證,躋身CoWoS供應商。報告另指出,聯電也將拿下輝達5成的中介層訂單,與台積共同供貨給輝達。
不過有外資法人表示,當前輝達這一波還無法讓台積電成長太多,並舉例同樣是100元,出錢者是輝達或是Google,將帶給台積電不同的獲利。
原因在於輝達扮演的角色是系統整合,100元包含了硬體模組及軟體等成本,量雖大,但對台積來說利潤較少。反之,谷歌目的是打造自有晶片,100元裡成本結構單純,加上總量較少,因此能花費在晶圓上的成本自然就高。
該名法人認為,「要等到後面ASIC(客製化晶片)開始成長超過通用GPU、或是取代GPU之後,才是真正對台積電『補』的時候。」
這也代表著自研晶片趨勢,如Google的TPU(張量處理器)或微軟(Microsoft)的Athena晶片,能為台積電帶來更大的AI紅利。
台積電
成立: 1987年
董事長: 劉德音
總裁: 魏哲家
責任編輯:蘇祐萱、謝宗穎