人工智慧（AI）晶片缺貨，輝達H100和A100晶片均採用台積電CoWoS先進封裝，但CoWoS產能受限，待爬坡。法人分析，CoWoS封裝所需中介層因關鍵製程複雜、高精度設備交期拉長而供不應求，牽動CoWoS封裝排程及AI晶片出貨。

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【摘要2023.8.27.日.中時】人工智慧（AI）晶片缺貨，輝達H100和A100晶片均採用台積電CoWoS先進封裝，但CoWoS產能受限，待爬坡。法人分析，CoWoS封裝所需中介層因關鍵製程複雜、高精度設備交期拉長而供不應求，牽動CoWoS封裝排程及AI晶片出貨。

大語言模型訓練和推理生成式AI（Generative AI）應用，帶動高階AI伺服器和高效能運算（HPC）資料中心市場，內建整合高頻寬記憶體（HBM）的通用繪圖處理器（GPGPU）供不應求，主要大廠輝達（Nvidia）A100和H100繪圖晶片更是嚴重缺貨。

研調機構集邦科技（TrendForce）指出，AI及HPC晶片對先進封裝技術需求大，其中以台積電的2.5D先進封裝CoWoS技術，是目前AI晶片主力採用者。輝達是採用台積電CoWoS封裝的最大客戶，例如輝達H100繪圖晶片採用台積電4奈米先進製程，A100繪圖晶片採用台積電7奈米製程，均採用CoWoS技術，輝達占台積電CoWoS產能比重約40%至50%。

至於輝達8月上旬推出的L40S繪圖晶片，未採用HBM記憶體，因此不會採用台積電CoWoS封裝。

通用繪圖處理器採用更高規格的高頻寬記憶體，需藉由2.5D先進封裝技術將核心晶粒（die）整合在一起，而CoWoS封裝的前段晶片堆疊（Chip on Wafer）製程，主要在晶圓廠內透過65奈米製造並進行矽穿孔蝕刻等作業，之後再進行堆疊晶片封裝在載板上（Wafer on Substrate）。

不過台積電CoWoS封裝產能吃緊，在7月台積電預估CoWoS產能將擴增1倍，但供不應求情況要到明年底才可緩解。台積電7月下旬也宣布斥資近新台幣900億元，在竹科轄下銅鑼科學園區設立先進封裝晶圓廠，預計2026年底完成建廠，量產時間落在2027年第2季或第3季。

輝達財務長克芮斯（Colette Kress）在8月24日在線上投資者會議透露，輝達在CoWoS封裝的關鍵製程，已開發並認證其他供應商產能，預期未來數季供應可逐步爬升，輝達持續與供應商合作增加產能。

美系外資法人整合AI晶片製造的供應鏈訊息指出，CoWoS產能是AI晶片供應產生瓶頸的主要原因，亞系外資法人分析，CoWoS封裝產能吃緊，關鍵原因在中介層供不應求，因為中介層矽穿孔製程複雜，且產能擴充需要更多高精度設備，但交期拉長，既有設備也需要定期清洗檢查，矽穿孔製程時間拉長，因此牽動CoWoS封裝排程。除了台積電，今年包括聯電和日月光投控旗下矽品精密，也逐步擴充CoWoS產能。

台廠也積極布局2.5D先進封裝中介層，台積電在4月下旬北美技術論壇透露，正在開發重布線層（RDL）中介層的CoWoS解決方案，可容納更多高頻寬記憶體堆疊；聯電在7月下旬法說會也表示，加速展開提供客戶所需的矽中介層技術及產能。台積電正將部分矽中介層（CoWoS-S）產能轉移至有機中介層（CoWoS-R），以增加中介層供應。

日月光投控在7月下旬法說會也表示，正與晶圓廠合作包括先進封裝中介層元件；IC設計服務廠創意去年7月指出，持續布局中介層布線專利，並支援台積電的矽中介層及有機中介層技術。

【摘要2023.8.27.日.中時】先進封裝需求成長可期，研調機構Yole Group指出，去年全球先進封裝市場規模443億美元，預估到2028年規模到780億美元，年複合成長率約10%。

研調機構集邦科技（TrendForce）評估，AI及高效能運算（HPC）晶片帶動先進封裝需求，輝達（Nvidia）繪圖晶片是AI伺服器搭載主流，市占率約60%至70%。

超微（AMD）M1300系列也積極切入AI伺服器，外資法人分析，除了輝達與超微外，客製化AI晶片包括谷歌（Google）TPU、特斯拉（Tesla）的Dojo超級電腦和全自動輔助駕駛FSD、亞馬遜（Amazon）的Gravition、微軟（Microsoft）的Athena、Meta的MTIA架構等，也帶動AI特殊應用晶片（ASIC）設計、晶片製造和先進封裝需求。

觀察AI晶片先進封裝，台廠領先布局CoWoS產能，集邦指出，台積電的2.5D先進封裝CoWoS技術，是目前AI晶片主力採用者。

鴻海半導體策略長蔣尚義指出，台積電CoWoS封裝突破半導體先進製程技術的瓶頸，先進封裝技術能讓各種小晶片（chiplet）密集聯繫，強化系統效能和降低功耗。

從產能來看，美系外資法人分析，去年台積電CoWoS先進封裝月產能約1萬片，獨占CoWoS市場，今年包括聯電和日月光投控旗下矽品精密，逐步擴充CoWoS產能。

台積電的2.5D封裝CoWoS技術，是將繪圖晶片和高頻寬記憶體（HBM）放在2.5D封裝關鍵材料中介層（interposer）之上、中介層之下再放置ABF載板的封裝方式。

台積電CoWoS封裝最大客戶是輝達，此外主要客戶包括博通（Broadcom）、超微和旗下賽靈思（Xilinx）、亞馬遜（Amazon）和世芯-KY、邁威爾（Marvell）、創意電子等。谷歌（Google）、NEC、思科（Cisco）、中國晶片設計商壁仞科技等，也採用CoWoS封裝。

除了台積電，美國英特爾（Intel）、韓國三星（Samsung）等整合元件製造廠（IDM），以及半導體後段專業封測委外代工（OSAT）如日月光投控、艾克爾（Amkor）、中國江蘇長電等，也已布局2.5D先進封裝，這6家廠商在全球先進封裝晶圓產能合計比重超過80%。

此外，日本索尼（Sony）、力成、美國德州儀器（TI）、韓國SK海力士（SK Hynix）等，也布局先進封裝產能。

中國廠商也沒有缺席先進封裝，長電科技旗下星科金朋、長電先進、長電韓國廠布局先進封裝產線，長電XDFOI小晶片多層封裝平台，今年1月已開始量產，因應國際客戶4奈米多晶片整合封裝需求。

此外，通富微電先進封裝產能以先前收購超微旗下蘇州廠和馬來西亞檳城廠為主，通富微電與超微合作密切；天水華天南京廠布局AI晶片封裝、昆山廠布局矽穿孔（TSV）和晶圓級封裝等，在小晶片技術也已量產。