“隨著人工智能(AI)和高性能計(jì)算(HPC)技術(shù)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)也迎來(lái)了新的變革浪潮。”——這句話在2024年的今天，早已被喻為行業(yè)共識(shí)。

正是因?yàn)槠鋵?duì)計(jì)算能力和能效提出了更高要求，導(dǎo)致傳統(tǒng)封裝技術(shù)已難以滿足。而，先進(jìn)封裝技術(shù)(如CoWoS和SoIC)通過(guò)提升芯片間數(shù)據(jù)傳輸帶寬和能效，滿足了AI和HPC對(duì)高性能、高密度和低功耗的需求。

這些封裝技術(shù)的發(fā)展不僅提高了芯片的性能和效率，還推動(dòng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，使得各大半導(dǎo)體廠商紛紛擴(kuò)展產(chǎn)能和技術(shù)投資，確保在激烈市場(chǎng)中的領(lǐng)先地位。

與此同時(shí)，知曉這一結(jié)果的背后原因：包括市場(chǎng)需求、主要廠商的擴(kuò)展計(jì)劃以及未來(lái)的行業(yè)前景，也成為了我們半導(dǎo)體從業(yè)者的必修課之一。

WSTS預(yù)測(cè)今年全球半導(dǎo)體規(guī)模產(chǎn)值將上升4%

AI和HPC市場(chǎng)的迅速擴(kuò)展吸引了大量的投資和研發(fā)資源。

各大半導(dǎo)體公司爭(zhēng)相推出更先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，以搶占市場(chǎng)份額。例如：NVIDIA和AMD等公司大力投資于臺(tái)積電的先進(jìn)封裝能力，以確保其AI芯片的性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

從22年開(kāi)始，全球云服務(wù)巨頭如Amazon AWS、Microsoft、Google和Meta也在加緊建設(shè)其AI服務(wù)器，這進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)高性能芯片和先進(jìn)封裝技術(shù)的需求 。

為了應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，半導(dǎo)體公司積極投資于先進(jìn)封裝技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)能擴(kuò)展。

臺(tái)積電、三星和英特爾等公司紛紛擴(kuò)展其先進(jìn)封裝生產(chǎn)線，并引入新的技術(shù)以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能。

OSAT公司(如ASE、Powertech Technology和KYEC)也在擴(kuò)大其資本支出，購(gòu)買先進(jìn)的封裝和測(cè)試設(shè)備，以提升其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力 。

但，問(wèn)題也隨之產(chǎn)生，在市場(chǎng)需求與生產(chǎn)技術(shù)層面：隨著AI技術(shù)應(yīng)用革命導(dǎo)致的芯片質(zhì)量與產(chǎn)量的需求呈指數(shù)增加，使得傳統(tǒng)封裝技術(shù)的局限性暴露無(wú)疑。

AI和HPC技術(shù)的崛起：

人工智能和高性能計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，使得對(duì)高效能芯片的需求急劇增加

AI技術(shù)應(yīng)用于各種領(lǐng)域，從自動(dòng)駕駛、智能醫(yī)療到大數(shù)據(jù)分析，所有這些應(yīng)用都需要強(qiáng)大的計(jì)算能力和快速的數(shù)據(jù)處理速度。這些需求對(duì)芯片提出了更高的要求，包括更高的帶寬、更低的延遲和更強(qiáng)的計(jì)算能力。

傳統(tǒng)封裝技術(shù)的局限性：

傳統(tǒng)的芯片封裝技術(shù)已經(jīng)難以滿足這些高性能需求。

傳統(tǒng)封裝技術(shù)通常無(wú)法提供足夠的帶寬和熱管理能力，而這些正是AI和HPC芯片所需的關(guān)鍵性能指標(biāo);因此，先進(jìn)封裝技術(shù)成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。先進(jìn)封裝技術(shù)通過(guò)更高密度的互連、更好的熱管理和更高的集成度，能夠顯著提升芯片性能。

道理總是千篇一律，但以臺(tái)積電(TSMC)為首的部分半導(dǎo)體制造商或早已開(kāi)始提前布局。

作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造商，臺(tái)積電(TSMC)在先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域的布局尤為引人注目。

臺(tái)積電的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)和SoIC(System on Integrated Chips)封裝技術(shù)在業(yè)界享有盛譽(yù);這些技術(shù)不僅能夠顯著提升芯片性能，還能滿足AI和HPC市場(chǎng)的高性能需求。

臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)產(chǎn)能已經(jīng)被NVIDIA和AMD等大客戶預(yù)訂至2025年

NVIDIA和AMD分別在其AI芯片中廣泛應(yīng)用臺(tái)積電的CoWoS和SoIC技術(shù)，以提升其芯片的性能和競(jìng)爭(zhēng)力。臺(tái)積電預(yù)計(jì)，隨著AI和HPC市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，其先進(jìn)封裝技術(shù)的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。

為了應(yīng)對(duì)激增的市場(chǎng)需求，臺(tái)積電正在大幅擴(kuò)展其先進(jìn)封裝技術(shù)的產(chǎn)能。

到2023年底，臺(tái)積電的CoWoS月產(chǎn)能已經(jīng)提升至15000單位，預(yù)計(jì)到2024年第四季度將增至33000至35000單位;臺(tái)積電計(jì)劃到2025年將CoWoS的月產(chǎn)能提升至50000單位，而SoIC月產(chǎn)能將增至10000單位 。

幾乎就在同一時(shí)間，更多的半導(dǎo)體后端專業(yè)組裝和測(cè)試(OSAT)公司也在應(yīng)用市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下積極擴(kuò)展其先進(jìn)封裝能力，以滿足市場(chǎng)需求。

ASE是全球最大的半導(dǎo)體封測(cè)廠商之一。

為了滿足日益增長(zhǎng)的AI和HPC芯片需求，ASE大幅增加了資本支出，購(gòu)置了先進(jìn)的封裝和測(cè)試設(shè)備。

ASE致力于提升其在先進(jìn)封裝技術(shù)方面的能力;特別是在系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)、晶圓級(jí)封裝(WLP)和扇出型封裝(FOWLP)等領(lǐng)域。這些技術(shù)能夠提供更高的集成度和更好的性能，從而滿足高性能計(jì)算和AI應(yīng)用的需求 。

Powertech Technology(PTI)是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體封裝和測(cè)試公司之一

PTI通過(guò)增加資本支出，投資于新設(shè)備和技術(shù)，以增強(qiáng)其先進(jìn)封裝能力。

PTI特別注重提升其在3D封裝和高密度互連技術(shù)方面的能力，這些技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)高性能和高能效的AI和HPC芯片至關(guān)重要;通過(guò)引入新的生產(chǎn)線和提升現(xiàn)有設(shè)備的性能，PTI能夠更有效地滿足市場(chǎng)對(duì)高性能封裝技術(shù)的需求 。

KYEC(King Yuan Electronics Corp)也是全球知名的半導(dǎo)體封裝和測(cè)試服務(wù)提供商。

為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化，KYEC積極投資于先進(jìn)封裝技術(shù)，特別是在高性能計(jì)算和AI芯片封裝方面。

KYEC通過(guò)增加資本支出，購(gòu)買先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備和封裝材料，提高其生產(chǎn)能力和技術(shù)水平;這些投資使KYEC能夠提供更高效、更高質(zhì)量的封裝服務(wù)，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位 。

當(dāng)然，僅按現(xiàn)在的應(yīng)用端市場(chǎng)而言：由于AI和HPC市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)封裝技術(shù)的需求仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了供應(yīng)能力。

供不應(yīng)求的英偉達(dá)市值再創(chuàng)新高

環(huán)望全球應(yīng)用端市場(chǎng)，以云服務(wù)巨頭為例：如Amazon AWS、Microsoft、Google和Meta仍在加緊建設(shè)其AI服務(wù)器，這導(dǎo)致了對(duì)AI芯片的競(jìng)爭(zhēng)加劇

為了獲得足夠的AI芯片，這些公司大力投資于TSMC的先進(jìn)封裝能力，以確保其AI服務(wù)器的性能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

通過(guò)這一系列投資和技術(shù)升級(jí)，云服務(wù)提供商不僅提升了其服務(wù)器的計(jì)算能力和效率，也在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持了領(lǐng)先地位，為未來(lái)的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)擴(kuò)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

除了上述所說(shuō)的云計(jì)算的普及外，邊緣計(jì)算則為云計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用錦上添花

其能夠在靠近數(shù)據(jù)源的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少延遲并提高效率;邊緣計(jì)算設(shè)備需要高效的芯片來(lái)處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，先進(jìn)封裝技術(shù)能夠提供高性能和低功耗的解決方案，支持邊緣計(jì)算的發(fā)展 。

特別是隨著5G通信技術(shù)的普及、6G技術(shù)及相關(guān)低功耗藍(lán)牙技術(shù)的研發(fā)和普及，更多的邊緣計(jì)算設(shè)備對(duì)高性能、低延遲芯片的需求將進(jìn)一步增加。先進(jìn)封裝技術(shù)能夠滿足類似設(shè)備對(duì)高帶寬和高能效的要求，進(jìn)而在推動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步之余，使邊緣計(jì)算設(shè)備的性能及功耗都得到優(yōu)化。