2026年CoWoS产能,被谁瓜分?

2025-12-09
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2026年CoWoS产能,被谁瓜分?

随着晶体管微缩逐渐逼近物理极限,先进封装技术已成为决定芯片性能的关键路径之一。在这一背景下,EMIB技术的出现,恰好契合了行业发展的迫切需求。

01

2026年CoWoS产能,被谁瓜分?

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)已成为AI时代不可或缺的封装方案。

作为台积电在突破摩尔定律路径上的核心技术,CoWoS采用Chip-on-Wafer(CoW)工艺,将GPU、CPU和HBM等多种芯片堆叠并键合到硅中介层晶圆,再与封装基板整合,形成完整的系统级封装。

这种封装方式能够将5nm/3nm先进工艺的计算单元、HBM存储芯片以及成熟制程的I/O接口芯片整合到单一模块中,从而在性能、功耗和成本之间取得良好平衡。

在AI算力竞赛中,CoWoS的高带宽特性尤为突出。据相关数据显示,CoWoS封装下的AI芯片与HBM之间的数据传输带宽可达到TB/s级别,相比传统封装提升一个数量级,有效缓解了“内存墙”问题,成为高端AI训练芯片的标配。

随着ChatGPT等大模型的快速迭代,全球对云端AI芯片的需求呈指数级增长。预计全球CoWoS总需求将从2024年的37万片,激增至2025年的67万片,并在2026年达到100万片,进一步加剧了封装产能的紧张。

当前,只有少数几家AI芯片巨头具备大规模锁定CoWoS产能的能力。相比之下,专用芯片(ASIC)厂商及二梯队AI芯片企业则面临产能获取困难。

摩根士丹利的报告指出,2026年英伟达对CoWoS晶圆的需求将达到59.5万片,占全球总需求的60%。其中,约51万片由台积电承制,用于下一代Rubin架构芯片。据此推算,英伟达2026年芯片出货量可达540万颗,其中Rubin平台贡献240万颗。此外,Amkor和日月光(ASE/SPIL)等OSAT厂商也将提供约8万片产能,用于Vera CPU及汽车芯片等产品。

紧随其后的是博通,预计其CoWoS需求为15万片,占总需求的15%。这些产能主要用于为谷歌TPU预订的9万片(台积电8.5万片,日月光/矽品0.5万片),以及为Meta预订的5万片和OpenAI的1万片。

AMD预计可获得10.5万片CoWoS晶圆,占全球需求的11%。其中,8万片由台积电生产,用于MI355和MI400系列AI加速器。

其他参与者包括亚马逊、Marvell和联发科。亚马逊通过合作伙伴Alchip预订了5万片;Marvell为AWS和微软定制芯片预订了5.5万片;联发科为谷歌TPU项目预订了2万片。

整体来看,上述头部客户已占据台积电CoWoS总产能的85%以上,留给二梯队AI芯片厂商和初创企业的份额不足15%。在交期普遍延迟至2026年甚至更远的情况下,CoWoS产能的稀缺性已从技术瓶颈演变为市场准入门槛。

当CoWoS成为少数企业的专属资源,一个现实问题浮现:除了CoWoS,是否有其他可行替代方案?

02

英特尔EMIB,突袭!

英特尔的EMIB封装技术正逐渐成为芯片企业的备选方案。

与CoWoS相比,EMIB在多个方面具备优势。

首先,EMIB采用嵌入式硅桥(Bridge)连接芯片,省去了中介层,结构更简化,良率也更高。

其次,由于硅桥嵌入在芯片边缘,硅与基板的接触面积较小,热膨胀系数(CTE)不匹配的问题得以缓解,封装翘曲和可靠性挑战显著降低。

此外,EMIB在封装尺寸上也更具优势。目前EMIB-M可支持6倍光罩尺寸,预计2026至2027年可扩展至8至12倍,优于CoWoS-S和CoWoS-L的现有能力。同时,由于省去了中介层,EMIB在成本上也更具竞争力。

然而,EMIB也存在互连带宽较低、信号传输延迟较高、布线密度受限等挑战。

自2021年设立独立的晶圆代工服务(Intel Foundry Services, IFS)后,英特尔持续投入EMIB技术的研发,已将其应用于Sapphire Rapids和Granite Rapids等服务器CPU平台。

EMIB关注度上升的背后,是谷歌等企业对定制ASIC方案的重视。

据悉,Marvell和联发科已考虑将EMIB纳入其ASIC设计方案,谷歌则计划在2027年TPU v9 AI芯片中导入EMIB技术。苹果、博通和高通也正加速招聘熟悉EMIB的工程师,显示出对这项技术的高度期待。

其中,苹果专注于自研云端ASIC,高通则布局Tier 2 AI加速卡,二者的需求场景均可避开对CoWoS的依赖。对于推论类AI场景,EMIB同样具备良好的适配能力。

03

先进封装,三强混战

EMIB的兴起,将先进封装市场推向了台积电、英特尔和三星三强争霸的局面。

台积电方面,值得注意的是,其2026年CoWoS的大部分产能已被美国客户预订。尽管美国企业希望实现全产业链本地化,但目前台积电及上下游仍缺乏足够的本土化后端产能。

2024年中,市场消息称台积电正在推进其在美国的先进封装布局,包括建立晶圆厂、研发中心及封装设施。其中,CoWoS作为关键环节,台积电计划于2026年启动美国封装厂建设,预计2029年投产。

该工厂选址在亚利桑那州,目前已开始招募CoWoS设备工程师,预计将生产CoWoS及其衍生技术,如SoIC、CoW等,服务于英伟达Rubin系列和AMD Instinct MI400等产品。

美国客户目前仍依赖台湾地区进行封装,导致整体成本上升。若美国本土缺乏CoWoS制造能力,英特尔或将成为一个可行选项。

三星亦在积极布局,其先进封装体系包括2.5D的I-Cube和3D的X-Cube。其中,X-Cube通过TSV技术实现垂直互连,分为凸点和混合键合两种路径。

此外,三星正在开发“3.3D封装”技术,用于AI芯片。该技术通过RDL中介层替代硅中介层连接逻辑芯片和HBM,并结合3D堆叠技术将芯片堆叠在LLC上。三星预计,该技术可节省22%成本。

英特尔则在代工大会上推出了EMIB-T,采用TSV硅通孔技术,并结合RDL和Bridge桥片,形成Foveros-R和Foveros-B两种封装。这些技术可实现更低的电噪声,提升信号稳定性。

英特尔表示,EMIB-T支持从其他2.5D封装迁移,且无需大幅设计修改。预计2026年可通过20个EMIB桥实现约120mm×120mm的封装尺寸,并集成12个HBM堆栈;到2028年,封装尺寸有望扩展至120mm×180mm,HBM数量超过24个。

Amkor则宣布与英特尔建立战略合作,将在其韩国、葡萄牙和美国工厂导入EMIB工艺,为外部代工客户提供支持。

根据Yole预测,2025年全球先进封装市场规模将首次超过传统封装,达到51%,并以10.6%的CAGR增长至2028年的786亿美元。EMIB的兴起正在打破由单一厂商主导的市场格局。

同时,EMIB的崛起并不意味着CoWoS的衰落,而是先进封装行业进入多元化、场景化匹配的新阶段。CoWoS在互联密度和高频信号完整性方面的优势,仍将是高端GPU厂商的核心选择,而EMIB则在中端AI和ASIC领域具备明显潜力。

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