台積電研發AI芯片封裝技術 對標英特爾展開抗衡

環球市場播報
07/30

  兩名熟悉該項目內情的人士透露,台積電正在研發一款先進芯片封裝技術,技術路線對標英特爾現有方案。

  芯片封裝是芯片製造的最後環節。該工序將多塊獨立硅芯片組裝為整體,完成線路互聯,讓各類芯片協同運轉,並實現芯片與整機其他硬件的連通。封裝曾被視作半導體制造中常規度較高的步驟,但隨着AI芯片需求暴漲,芯片設計企業需要把更多處理器與高帶寬內存集成在體積更大、結構更復雜的封裝體中,封裝如今已然成為全行業最突出的產能瓶頸之一。

  英特爾自研出嵌入式多芯片互連橋接技術(Embedded Multi-dieInterconnect Bridge,簡稱EMIB)。該技術藉助微型硅片,在處理器與內存之間搭建高速通信鏈路。英偉達等潛在客戶對這項技術抱有濃厚興趣:EMIB可支撐更大規模的多芯片架構,助力打造性能更強的AI芯片,同時方便芯片廠商分散供應商風險。媒體報道稱,英偉達正評估採用EMIB技術,研發一款四顆顯卡芯片集成於同一封裝的下一代處理器。

  知情人士表示,台積電內部工程師將自家這款先進封裝項目稱作「類EMIB技術」,企業已就此方案與部分客戶開展溝通。台積電聯合中國台灣欣興電子共同研發該技術。欣興電子主營封裝基板,基板既是芯片封裝的承載底座,也承擔芯片與服務器其他硬件之間的信號傳輸功能。

  台積電方面拒絕置評;欣興電子未回應媒體問詢。

  台積電總裁魏哲家在本月財報電話會上坦言,公司現有先進封裝產能極度緊張,已經限制了客戶的業務擴張。產能緊缺給英特爾創造了難得機遇,得以爭取長期深度依賴台積電的客戶。

  即便客戶最初僅將封裝業務轉交英特爾,這類合作也能幫助這家美國企業完成技術落地展示、加深客戶綁定,最終爭取到更多晶圓代工訂單。

  行業風向的轉變對英特爾而言極具標誌性。多年來英特爾一直試圖贏回對工藝要求最高的高端客戶。這家美國芯片企業曾領跑全球先進芯片製程賽道,但多次出現量產延期,台積電藉此實現反超,衆多頭部芯片設計企業紛紛把高端主力產品更多交由台積電代工。

  目前英偉達等企業的頂級芯片均由台積電代工。與此同時,英特爾全力佈局晶圓代工業務,力求實現與台積電同台競爭。在英特爾重塑製程代工口碑的過程中,先進封裝成為其招攬客戶的另一條路徑。消息顯示,谷歌經過數月驗證英特爾EMIB技術後下單,委託英特爾在2028年完成超300萬顆自研AI處理器的封裝。

  對台積電而言,這款類EMIB技術是阻止英特爾封裝優勢持續擴大的應對手段。知情人士稱,該研發仍處於早期階段,暫無法確定商業化量產時間。但此舉足以證明,AI熱潮倒逼這家全球晶圓龍頭擴充封裝技術矩陣——客戶既需要更多產能,也需要更多新一代處理器的集成封裝方案。

  台積電的晶圓上芯片-基板封裝技術(CoWoS)是英偉達、谷歌等廠商AI芯片的主流封裝方案。AI處理器需要持續從內存調取海量數據,要求處理器與內存緊密排布,並依託高速鏈路互通。

  台積電CoWoS依靠處理器、內存下方的中間介質層搭建高速互聯。而英特爾EMIB的思路截然不同:僅在需要高速通信的點位,於封裝基板內嵌微型硅橋,而非把所有元器件排布在同一層,該架構更適配當下尺寸持續變大、複雜度不斷提升的芯片設計。

  這也意味着基板是台積電類EMIB封裝研發的核心環節。欣興電子可協助台積電完成基板的設計與製造,這款基板用來承載硅橋結構,同時連通上層各類芯片元器件。

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