躍居全球最大封裝廠，臺積電要顛覆電源 - asiasworldcity.hk

「香港飛龍」標誌

本文内容：

公衆號記得加星標??，第一時間看推送不會錯過。來源：內容編譯自substack。伯恩斯坦證券預測，隨着AI芯片用CoWoS需求的爆發，臺積電今年先進封裝營收有望佔總營收的10%，超越日月光，成爲全球最大封裝供應商。此外，上個月的臺積電2025技術研討會首次披露了CoWoS技術的下一步發展，這將引發一場新的技術革命和激烈的跨行業競爭。此次臺積電技術研討會的最大亮點，並非最新14A（1.4納米）製程的亮相，也不是12英寸晶圓大小的巨型SoW封裝，而是臺積電聯席首席運營官兼業務發展資深副總經理張曉強博士在倒數第二張PPT的主題演講中，揭曉了繼硅光子之後，又一項令人期待已久的革命性技術。他身後的屏幕上首先顯示的是臺積電先進CoWoS封裝熟悉的剖面圖，上面用粗體字寫着：“高性能計算/AI技術平臺（今日）”。CoWoS 的結構類似於夏威夷披薩。以英偉達最常見的 AI 加速卡 H100 爲例，最上層是一片火腿（4nm GPU 芯片），周圍緊緊包裹着幾片菠蘿片（高帶寬內存，HBM）。再下面是一層奶酪（硅中介層），最底層則是脆皮（基板）。“然而，這個領域未來將發生根本性的變化，”張博士說，他揭開了“明日CoWoS”幻燈片，其結構比之前的幻燈片複雜得多。最顯著的變化在於硅中介層，它本質上是披薩中間的“奶酪”，現在由幾個小色塊組成，代表着不同功能的IC。張博士解釋說，以前，這一層僅用於鑽孔互連，但現在將通過3D堆疊集成更多功能。首先被提及的是大家更熟悉的硅光連接器。然而，在本次技術論壇上首次亮相的卻是一種“集成電壓調節器”（IVR），它可以被看作是嵌入在芯片內的超微型變壓器。張博士解釋道，將電壓調節器靠近處理器可以“最大化”電源調節效率。這種“結構性變化”，促使前工研院電光所所長、乾坤科技技術長詹益仁博士在其個人專欄中發出警告：臺積電在先進製程上已是“一人秀”，“不久的將來，在先進封裝領域，也可能獨樹一幟”。換句話說，臺積電憑藉其在所有AI芯片必備的CoWoS技術上的壟斷優勢，可以集成越來越多的功能，比如這個集成穩壓器。對於臺達電、英飛凌等電源模塊供應商來說，“未來CoWoS”幻燈片無異於一份死亡筆記，一箇令人不寒而慄的信號，表明他們的獨立產品將因融入CoWoS而消失。“希望臺積電能給我們留點活兒，”一位電力行業人士無奈地說道，“如果你們什麼都包了，那我們還剩什麼活兒？”iPhone 的教訓很明顯：一旦蘋果開始設計自己的 Wi-Fi、藍牙、電源管理和數據 IC，高通、博通和 Dialog 等主要供應商就會失去大量訂單，並被迫退出蘋果的供應鏈。IVR由三部分組成：一塊由Nvidia設計、採用臺積電16納米工藝生產的電源管理IC，以及超薄電容和電感。據上述電源業內人士稱，將這些元件嵌入厚度僅爲100微米的硅中介層中，在技術上“極具挑戰性”。他指出，即使是Nvidia自己的工程師也對其可行性缺乏充分信心。目前，預計它將首先與Nvidia計劃於2028年發佈的下一代GPU架構“Feynman”配合使用。第二個挑戰在於對電感、電容等無源元件極高的性能要求。“市面上常見的無源元件工作頻率一般在幾百KHz，”一位業內人士表示，“1MHz已經很厲害了。他們的規格要求是50到60MHz，這幾乎是主流產品性能的百倍。”第三個也是尤爲關鍵的挑戰是電壓轉換和整流過程中產生的高熱量。由於被密封在中介層內，“它的熱量該如何散發呢？”他問道。這正是下一代液體冷卻技術可能發揮作用的地方。在去年的臺灣國際半導體展（Semicon Taiwan）上，比利時微電子研究中心（IMEC）展示了一種利用3D打印技術製作的微通道，使冷卻液直接流經芯片表面的冷卻技術。緯穎董事長洪麗嫺在今年COMPUTEX演講中也提到，由於未來AI服務器的散熱挑戰巨大，未來的冷卻技術將會融入到芯片設計中。“這在過去是無法想象的。”一位高級研發主管質疑臺積電和英偉達爲何要採取如此激進的技術跨越。即使目標是將電壓調節器儘可能靠近 GPU 芯片，也應該循序漸進，“先把它放在比較容易的位置”，比如基板下方，然後再逐漸向內移動。“直接跳到硅中介層太過激進了。”但這是典型的黃仁勳風格。“Nvidia 就是喜歡挑戰技術的極限，”資深半導體分析師、騰旭投資首席信息官程正樺表示。最明顯的例子就是最近發貨的 GB200 NVL72，它將 72 個 GPU 裝入一箇機櫃中，並強制採用不成熟的液體冷卻技術，導致嚴重的生產延遲，將初始發貨時間從 2024 年第三季度推遲了整整一年。然而，程認爲，黃仁勳故意設定了一箇“不可能完成的任務”，迫使公司必須不懈地推進。因此，表面上的“延遲發貨”實際上是有利的。“如果他沒有設定這樣的時間表，我們現在可能都不知道產品在哪裏了。”話雖如此，黃仁勳正在推動整個供應鏈向前發展，以推出一款能夠將 72 個 GPU 作爲一箇計算單元處理的超高效 AI 計算機。業界或許對此感到興奮，但這也可以理解，因爲在 OpenAI 和谷歌等巨頭的推動下，人工智能競賽對計算能力的需求永無止境。但這一次，Nvidia 爲什麼要強迫供應商承擔最新的“不可能的任務”：將電壓調節器集成到 CoWoS 封裝中？別誤會，黃仁勳正在執行一項大膽的戰略，而我們現在看到的只是開局之舉。張博士在演講中解釋道，關鍵詞是“能源效率”，並稱其爲“未來人工智能發展最關鍵的技術”。本次臺積電2025技術研討會首次亮相的嘉賓，臺達電源與系統事業羣總經理陳盈源，進行了進一步的講解。他表示，英偉達下一代AI服務器機架將容納576塊GPU，單機架功耗將達到1MW，而單個AI數據中心的電力需求可能達到1GW，相當於一座核反應堆的發電量。然而，目前的供電架構效率太低。從公共電網到芯片的轉換效率約爲87.6%。“這意味着12.4%的能量在這個過程中以熱量的形式損失掉了。”對於前面提到的1MW機架來說，產生的高熱量可以同時煮沸124個熱鍋，即使是最先進的液冷技術也可能無能爲力。唯一的解決方案就是從根本上徹底改造整個AI數據中心的電源架構。這就是Nvidia正在大力推廣的800伏高壓直流（HVDC）電源系統架構。陳志雄表示，臺達最新研發的技術，可將800伏電源架構的效率提升至92.5%，這意味着省電5%，更重要的是，一下子減少40%的散熱負擔。然而，這場電源轉型的初現也有望重新洗牌各廠商在數據中心市場的地位。英偉達和臺積電正在將更多功能集成到芯片中，而電源IC龍頭英飛凌也計劃利用其技術優勢，從芯片向下游模塊延伸。正因如此，一位業內高管透露，英飛凌的高性能電源IC已經不再賣給臺達了。“他們說對不起，他們得把最好的留給自己。”https://cwnewsroom.substack.com/p/tsmcs-next-generation-cowos-delta-infineon*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4059期內容，歡迎關注。加星標??第一時間看推送，小號防走丟求推薦

(本文内容不代表本站观点。)
---------------------------------