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CoWoS(晶圆基板上芯片封装) CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate)

台积电的先进封装技术,将计算芯片与HBM内存堆栈结合在一起。这是AI供应链中主要的封装瓶颈。产能自2023年以来一直供不应求。

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定义与背景

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate,晶圆基板上芯片封装)是台积电的先进封装技术,能够将多个小芯片集成在单一硅中介层上。该工艺将单个芯片裸片键合到硅晶圆(即中介层)上,再将其安装到有机基板上。这使得来自不同制程节点和功能的芯片——逻辑、内存、I/O——能够以接近单芯片的速度进行通信,同时仍可分开制造。

CoWoS对AI加速器至关重要,因为现代GPU(如NVIDIA的H100和B200)需要GPU裸片与HBM内存堆栈之间的紧密集成。硅中介层提供了传统封装无法实现的带宽下的数千个互连。自2023年以来,台积电的CoWoS产能一直是AI芯片生产的主要瓶颈,其扩产计划落后需求18至24个月。CoWoS-L(采用局部硅互连)和CoWoS-R(采用重布线层)是应对更大芯片配置扩展挑战的新变体。

对投资者的意义

CoWoS是将GPU计算裸片与HBM内存堆栈连接在单一基板上的关键封装技术。没有CoWoS,NVIDIA的Blackwell和Rubin GPU将无法运作——这使得台积电的CoWoS产能成为AI供应链中最大的单一瓶颈。台积电一直在积极扩大CoWoS产能,但来自NVIDIA、AMD和Broadcom的需求持续超过供给。

对投资者而言,CoWoS产能是AI GPU出货量的直接代理指标。台积电每一次扩产公告都预示着近期GPU产量的提升。Amkor、ASE以及专业材料供应商等公司都从CoWoS产能提升中受益。先进封装正从后端的次要环节转变为决定谁能在何时获得AI芯片的前线制约因素。

相关概念

CoWoS是封装瓶颈论点的核心,与HBM内存堆叠技术相关联,并在六层模型的第6层(先进封装)中被追踪。