「目前AI高速發展,但現在市場不缺AI晶片,而是缺CoWoS。」台積電董事長劉德音在最近一次公開場合談到市場現況,強調短期內CoWoS先進封裝需求,遠大於台積電現有產能,預計1年半後才可趕上市場需求。
而輝達公布財報,同時預告AI晶片庫存月數僅3.2個月,尤其財務長也證實,已與其他CoWoS封裝供應鏈合作當作備援。據最新消息指出,台廠主要兩家備援公司為封測龍頭日月光投控(以CoW為主),及聯電(以WoS為主)。種種訊息都證實,CoWoS產能大告急。
CoWoS究竟是何方神聖,讓台積電急著擴廠,輝達急著找備援廠商?CoWoS是Chip on Wafer on Substrate的縮寫,是一種2.5D/3D封裝技術,可進一步拆分為CoW和WoS。
CoW是將晶片堆疊,WoS則是將堆疊的晶片封裝至基板上,該技術的優點是可以利用堆疊整合CPU、GPU(圖形處理器)、DRAM等晶片,僅需使用一套引腳封裝至基板,達到縮小面積、節省功耗與成本、提高晶片效能等功用。
據外資投研最新報告,隨AI需求高速發展,市場主流的AI伺服器GPU,仍是輝達A100與H100,從市占率來看輝達高達9成,其次是超微(AMD)約1成。至於輝達的2款GPU,均採用台積電2.5D CoWoS先進封裝製造;因資料中心對H100需求強勁,輝達目前正計畫提高明年產量,從50萬顆躍增至150至200萬顆,增量逾3倍。
本土法人預估,全球CoWoS需求今年每月落在1.3至1.4萬片,換算年需求量約15萬片;到了明、後年,每月需求量則分別落在2.4萬片及2.9萬片。現階段台積電產能供給,為每月9千片,預估明年中增至1.6萬片,年底則上看2萬片。
但即便加上非台積電體系產能,如聯電、日月光投控,也僅能勉強足敷市場所需。法人因此認為,CoWoS主要擴充時程將集中在2024年,台灣設備商將持續受益。
而在CoWoS供不應求下,主要受惠者為三,除了封測,還有提供機台的設備廠,如萬潤、弘塑、辛耘,以及檢測廠如閎康。據了解,台積電全面啟動CoWoS擴產計畫,弘塑、辛耘均接獲設計機台急單,訂單價格也優於以往。
展望未來,究竟整個先進封裝市場有多大?根據國際研究機構Yole Intelligence報告,2028年市場規模將達245億美元,每年平均複合成長率22.9%,並逐漸取代傳統封裝市場。
主因是隨摩爾定律(指半導體業的製程與技術,每隔2年就會進入下個世代)逐漸放緩,先進製程的生命週期拉長,與設計成本大幅飆升,促使更多的客戶如輝達、超微、蘋果(Apple)、微軟(Microsoft)、谷歌(Google)、亞馬遜(Amazon)等皆採用小晶片(Chiplet)設計。而這些都需要先進封裝技術,才能順利讓資料來往變得更加便利且迅速。
只是當市場一窩蜂追逐AI題材時,知名半導體分析師陸行之提醒,應持續關注上下游供應鏈、相關應用及競爭者進度,掌握趨勢變化。