人工智能（AI）海潮动弹全世界半导体行业新一轮周期的齿轮，AI加快芯片的要害技能进步前辈封装被推至新的风口。台积电、日月光、Amkor、英特尔、三星等年夜厂纷纷积极下注、调解产能结构，巨细企业收购，列国补助奖励到位...进步前辈封装市场车水马龙，而CoWoS产能仍 急急 的动静一释出，再度吸引业界眼光。

1、CoWoS产能 年夜缺 ，Foveros无望替补？

CoWoS封装技能早已经被视为尖端人工智能（AI）芯片出产的要害，跟着AI需求发作，台积电CoWoS产能紧缺。值患上留意的是，近期，业界传出，因为台积电进步前辈封装CoWoS产能一直求过于供，英伟达日前找上英特尔举行进步前辈封装。供给链厂商指出，台积电CoWoS-S与英特尔Foveros封装技能相似，（后者）能倏地提供封装产能。

从芯片供给商使用环境来看，英伟达的A100、A800、A30、H100、H800、GH200等AI芯片均依靠在台积电的CoWoS-S封装技能和基在65nm硅中介层的工艺；偕行AMD的MI300也导入了CoWoS技能；联发科与台积电互助，意于将CoWoS用在其ASIC芯片；玻通公司ASIC也将接纳CoWoS-L...愈来愈多的公司青睐在CoWoS，业界人士以为，台积电的CoWoS产能，是致使当前AI芯片出货量卡关的重要缘故原由。

据TrendForce集邦征询查询拜访，以英伟达的B100而言，其芯片尺寸将较H100翻倍，会耗损更多的CoWoS用量，预估2025年重要供给商台积电的CoWoS出产量范围至年末总产能可达550k-600k，发展率迫近8成。

英伟达规划于2024年下半年推出B100及B200，供给CSPs（云端办事业者）客户，并别的计划降规版B200A给其他企业型客户，对准边沿AI（人工智能）运用。TrendForce集邦征询最新查询拜访暗示，受CoWoS-L封装产能急急影响，NVIDIA会将B100及B200产能提供应需求较年夜的CSPs客户，并计划在2024年第三季后陆续供货。于CoWoS-L良率以及量产尚待整备的环境下，NVIDIA同步计划降规版B200A给其他企业客户，并转为接纳CoWoS-S封装技能。

针对于产能扩充，台积电总裁魏哲家曾经于第二季法说会暗示，接下来CoWoS的需求险些是双倍发展，公司正踊跃扩充产能傍边，并但愿到2025-2026年供需均衡。今朝，台积电的CoWoS产能全都于中国台湾地域。另据路透社先前援用知恋人士来历指出，台积电思量于日本成立进步前辈封装威力，此中一个选择是将CoWoS封装技能带到日本。

去年12月，台积电CoWoS月产能增长到1.4万片至1.5万片；预估到2024年第4季，台积电CoWoS月产能将年夜幅扩充到3.3万片至3.5万片；2025年末，再提高至每个月44000片。

台积电CoWoS进步前辈封装厂于中国台湾地域的据点重要漫衍于桃园龙潭（扩充CoWoS）、新竹竹科、苗栗竹南、苗栗铜锣、台中中科、嘉义嘉科台南南科（吸收龙潭I��һ�˶�nFO产能调配）。此中，台积电于嘉义科学园区设置装备摆设2座CoWoS进步前辈封装厂，第一座P1厂已经在5月开工，但挖到疑似遗迹，今朝已经先暂停P1厂施工，并同步启动第二座CoWoS厂（P2厂）项目。

英特尔方面，本年1月，英特尔公布3D Foveros进步前辈封装技能已经于美国新墨西哥州Fab 9最先年夜范围出产。

从英特尔进步前辈封装结构环境来看，该公司除了了于美国奥勒冈州有相干研发与产能以外，包孕新墨西哥州及将来的马来西亚槟城新厂，3个据点的3D进步前辈封装产能相加，将在2025年时增长四倍，不外未吐露厂区的产能。

而英特尔于马来西亚，将来将有六座工场。现有的4座别离为槟城以及居林（Kulim）的两座封测厂，和于居林卖力出产测试装备的体系整合以及打造办事厂（SIMS）以及便宜装备厂（KMDSDP）；尚于兴修中的，是别离位在槟城以及居林的封测厂以及拆卸测试厂。此中，位在槟城的封测厂将来将出产开始进的3D IC封装Foveros，估计会于2024或者2025年启用。

2、两位主角：CoWoS VS Foveros

一、CoWoS出格的地方安在？

CoWoS，英文全称为Chip-on-Wafer-on-Substrate，是一种2.5D、3D的封装技能，指将差别功效的模组做成小芯片(chiplet)，全数封于一块芯片内。是以于一块芯片内，包罗逻辑芯片、存储器、射频芯片以及微电机芯片，不外该技能只办事7nm如下制程。

CoWoS可以分为「CoW」以及「WoS」来理解，「CoW」指 Chip-on-Wafer ，象征芯片重叠；「WoS」指 Wafer-on-Substrate ，是将芯片重叠于基板上。通俗来讲，CoWoS是指，把芯片重叠起来，封装在基板上，以此来削减芯片需要的空间，提高芯片机能，同时削减功耗以及成本，合用在高机能计较HPC、AI人工智能、数据中央、5G、物联网、汽车电子等范畴。

CoWoS处在半导体财产链的下流IC封装与测试的阶段中。今朝市场使用的CoWoS技能分为三类，CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L。

图片来历：台积电

CoWoS-S使用单芯片硅内插件以及硅通孔（TSV），以促成芯片以及基板之间高速电旌旗灯号的间接传输。这里需要留意的是，单片硅内插层储藏着良率问题。今朝，Amkor、英特尔等主力技能尚为CoWoS-S，主攻英伟达H系列芯片。

CoWoS-R系列，接纳InFO技能，于RDL中介层作用在芯片之间的互连，尤为是于HBM（高带宽内存）以及SoC异构集成中。RDL中介层由聚合物以及铜线构成，具备相对于的机械矫捷性。这类矫捷性加强了C4接头的完备性，并使新封装可以扩展其尺寸，满意更繁杂的功效需求。

图片来历：台积电

CoWoS-L则联合了CoWoS-S以及InFO技能的长处，使用中介层与LSI（当地硅互连）芯片，举行芯片间互连，并使用RDL层举行电源以及旌旗灯号传输，从而提供最矫捷的集成。该产物从1.5X光罩中介层尺寸最先，包罗1xSoC+4xHBM立方体，进一步将封装扩大到更年夜的尺寸以集成更多芯片。

CoWoS-L技能减缓了CoWoS-S中因使用年夜型硅内插件，而孕育发生的良品率问题。业界称，于某些实行方案中，该技能还可使用绝缘体通孔（TIV） 来代替TSV，以最年夜限度地降低插入损耗。

图片来历：台积电

因为芯片微缩的同时，芯片成本也于不停增长，经由过程CoWoS技能的加持，将差别制程的芯片封装于一路，可以到达加快运算、成本可控化的效果。也是以业界以为，CoWoS技能的呈现延长了摩尔定律的寿命。不外该技能仍旧面对芯片重叠以后所孕育发生的等热、良率晋升等问题。

此外，这里提到的InFO技能是指，于重叠历程中，哄骗半导体系体例程技能，少使用了中间的导线载板，年夜年夜降低了封装成本，尺寸上也能够做到更轻薄，有益在散热以及降低芯片功耗。

二、Foveros：业界创始3D IC

Foveros是一个希腊语单词，意为 怪异的，非凡的 。该技能是英特尔发现的一种高机能三维集成电路（3D IC）面临面重叠封装技能，在2019年面世。

Foveros技能旨于将两个或者多个芯片拆卸于一路，举行横向以及纵向之间的互连，进一步降低凸点间距。但现实上，Foveros的逻辑芯片3D重叠其实不是一种芯片，而是逻辑晶圆3D重叠技能，也就是把chiplet/die面临面叠起来。该技能经由过程巧妙的设计，可以经由过程将存储重叠于勾当组件之上来显著改良某些组件的延迟以及带宽。产物可以分成更小的小芯片 (chiplet) 或者块 (tile)，此中 I/O、SRAM以及电源传输电路于根蒂根基芯片中打造，高机能逻辑小芯片或者块重叠于顶部。

图片来历：英特尔

Foveros于芯片内实现极低功耗以及高密度的芯片间毗连，最小化了分区的开消，可以或许为每一个区块选择理性的芯片工艺，并保障了成本以及机能晋升，简化了SKU（库存量单位）的创立，更易定制且更倏地地上市。差别的技能版本包罗Foveros Omni、Foveros Direct。

英特尔第一代Foveros是接纳10nm工艺推出，功耗极低，为每一比特0.15皮焦耳，带宽是同类2.5D Si中介层的2-3倍，功率可从3W扩大到1千瓦，其时凸点间距为50微米。

Foveros Omni答应芯片分散，矫捷性强，可以于混淆芯片节点大将多个顶芯片块以及多个基块混淆于一路，为芯片到芯片互连以及模块化设计提供了机能3D仓库技能。

Foveros Direct则是Foveros Omni的增补，是撑持间接毗连一个或者多个小芯片至作用中底层芯片，以创举繁杂体系模组。据英特尔指出， 间接 毗连是透过将个体小芯片的铜线以热压缩体式格局与晶圆毗连，或者是间接让整个晶圆相互重叠毗连。此毗连技能可所以 面临面 或者是 面临违 ，并纳入来自差别晶圆代工的芯片或者晶圆，提高产物架构弹性。而毗连频宽由铜线间距(和孕育发生的密度) 决议。第一代Foveros Direct 3D会使用9um的间距毗连铜线；第二代则会缩小到间距只要3um。该技能实现了10微米如下的碰撞间距，提高了3D仓库的互连密度，为功效芯片分区开创了已往没法实现的新观点。

Foveros Direct 3D于重叠芯片之间增援高频宽且低延迟的互连（图片来历：英特尔）

英特尔曾经夸大，跟着整个半导体财产进入于单个封装中集成多个小芯片（Chiplets）的异构时代，英特尔的3D Foveros 以及2.5D EMIB等进步前辈封装技能将可以告竣于单个封装中整合一兆个电晶体，以便于2030年以后继承连续鞭策摩尔定律的进步。

此外，值患上一提的是，英特尔的EMIB 3.5D是于一个封装中嵌入多晶粒互连桥接以及Foveros 技能，合适需要于一个封装中组合多个3D仓库的运用。其Data Center GPU Max Series SoC，使用 EMIB 3.5D，制造出英特尔有史以来多量量出产的最繁杂的异构芯片，该芯片拥有跨越1000亿个晶体管、47个勾当磁贴以及5个工艺节点。

进步前辈封装市场已经然成为兵家必争之地。今朝，日月光、安靠（Amkor）、长电科技、台积电、三星、英特尔6家年夜厂盘踞了整个进步前辈封装市场近80％市场份额。而各家手中筹马林林总总，此中台积电手上把握的进步前辈封装技能除了了上述的CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L，还包孕InFO-OS、InFO-LSI、InFO-SOW、 InFO-SoIS、、SoIC、FOPLP等；英特尔包孕EMIB、Foveros、Foveros Omni、Foveros Direct等；其他年夜厂，如三星拥有FOSiP、X-Cube、I-Cube、HBM、DDR/LPDDR DRAM、CIS等，长电科技已经经笼罩SiP、WL-CSP、2.5D、3D等。

总体来说，后摩尔时代下，人工智能（AI）以及高机能计较需求倏地增加，进步前辈封装市场的景心胸显著高在总体封装行业，市场盛况空前，引患上各路好汉会聚一堂，竞争日渐强烈热闹，进步前辈封装市场的繁荣也将鞭策全世界半导体财产向上成长。

面图片来历：拍信网

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