AI芯片供不應求:英偉達、AMD包下臺積電兩年先進封裝產(chǎn)能
據(jù)《臺灣經(jīng)濟日報》報道,英偉達、AMD兩家公司重視高性能計算(HPC)市場,包下臺積電今明兩年CoWoS與SoIC先進封裝產(chǎn)能。臺積電高度看好AI相關應用帶來的動能,臺積電對AI相關應用的發(fā)展前景充滿信心,該公司總裁魏哲家在4月份的財報會議上調整了AI訂單的預期和營收占比,訂單預期從原先的2027年拉長到2028年。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202405/458411.htm臺積電認為,服務器AI處理器今年貢獻營收將增長超過一倍,占公司2024年總營收十位數(shù)低段百分比,預計未來五年服務器AI處理器年復合增長率達50%,2028年將占臺積電營收超過20%。
全球云服務公司(如亞馬遜 AWS、微軟、谷歌、Meta)正在積極投入AI服務器軍備競賽。英偉達、AMD的產(chǎn)品供不應求,他們?nèi)ο蚺_積電下單,以應對云服務公司的大量訂單需求。
英偉達目前的主力產(chǎn)品H100芯片主要采用臺積電4nm制程,并采用CoWoS先進封裝,與SK海力士的高帶寬內(nèi)存(HBM)以2.5D封裝形式提供給客戶;AMD的MI300系列則采用臺積電5nm和6nm制程生產(chǎn),與英偉達不同的是,AMD先采用臺積電的SoIC將CPU、GPU芯片做垂直堆疊整合,再與HBM做CoWoS先進封裝。
臺積電當前憑借其領先業(yè)界的2.5D/3D先進封裝吃下市場幾乎所有5nm及以下制程高端芯片封裝訂單,并且先進封裝產(chǎn)能遠無法滿足需求,英偉達H100/H200供不應求正是受限于臺積電2.5D級別的CoWoS封裝產(chǎn)能。為應對客戶的巨大需求,臺積電正在積極擴充先進封裝產(chǎn)能。今年底臺積電的CoWoS月產(chǎn)能將達到4.5萬至5萬片,SoIC預計今年底月產(chǎn)能可達五、六千片,并在2025年底沖上單月1萬片規(guī)模。
CoWoS
CoWoS(Chip On Wafer On Substrate)是一種2.5D的整合生產(chǎn)技術,由CoW和oS組合而來:先將芯片通過Chip on Wafer(CoW)的封裝制程連接至硅晶圓,再把CoW芯片與基板(Substrate)連接,整合成 CoWoS。
SoIC
SoIC于2018年4月公開,是臺積電基于CoWoS與多晶圓堆疊(WoW)封裝技術,開發(fā)的新一代創(chuàng)新封裝技術,這標志著臺積電已具備直接為客戶生產(chǎn)3D IC的能力。
相較2.5D封裝方案,SoIC的凸塊密度更高,傳輸速度更快,功耗更低。
隨著在硅片上壓縮更多晶體管的成本越來越高,chiplet先進封裝是一個吸引全球芯片公司關注的領域。在我們所處的“后摩爾時代”(Post-Moore Era),芯片先進制程突破面臨極大難度(如量子隧穿效應以及開發(fā)成本指數(shù)級增長),加之逐漸邁入AI時代以及萬物互聯(lián)趨勢愈發(fā)明顯,多種任務帶來的算力需求可能激增,比如深度學習任務、訓練/推理、AI驅動的圖像渲染、識別等。這些任務對硬件性能要求都非常高,這意味著像PC那樣單獨集成的CPU或GPU已經(jīng)無法滿足算力需求。
因此,Chiplet先進封裝應運而生。Chiplet封裝技術可以使不同的GPU模塊,或者CPU、FPGA、ASIC芯片等在同一個系統(tǒng)中協(xié)同工作,最大化地高效調度各類型芯片算力,以提供更大規(guī)模的并行計算能力。IDC預計至2024下半年,臺積電CoWoS產(chǎn)能有望大幅增加約130% 。
當前AI芯片需求可謂無比強勁,未來很長一段時間可能也是如此,而AI芯片制程主要集中于5nm以及以下的先進制程。根據(jù)市場研究機構Gartner最新預測,到2024年AI芯片市場規(guī)模將較上一年增長 25.6%,達到671億美元,預計到2027年,AI芯片市場規(guī)模預計將是2023年規(guī)模的兩倍以上,達到1194億美元。知名市場研究機構Precedence Research近期發(fā)布的AI芯片市場規(guī)模預測報告顯示,預計到2032年涵蓋CPU、GPU、ASIC以及FPGA等類型AI芯片市場規(guī)模將從2023年的約219億美元激增至2274.8億美元,2023-2032年復合增速接近30%。
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