AI Chip 和 High-Performance Computing（HPC）持續帶動高度複雜多晶片設計趨勢，將先進封裝 CoWoS 技術的重要性推向前所未有的新高度。其中，AI Chip 龍頭公司 Nvdia 和 AMD 都早已是台積電 CoWoS 最忠實的用戶，兩家公司的旗艦產品系列──Nvdia A100、H100 和 AMD Instinct MI250X、MI300 中──的技術創新幾乎都奠基於台積電的 CoWoS 技術。
然而在AI倍速增長下，除了Nvdia和AMD的晶片需求激增，Google, Amazon等在AI領域也開始急起直追，其晶片的需求紛至沓來。爆量湧入的訂單顯然已經超過台積電所能附載的胃納量，即便台積電預計在2023下半年陸續擴大CoWoS產能，然而封裝設備的交期限制下，使得擴產的速度備受限制。
Nvidia供不應求，驅動封裝供應鏈的變動
在這個需求大爆發時期，穩定供貨被Nvdia在內的晶片廠視為是最重要的任務。因此正當台積電努力滿足客戶需求的同時，可以觀察到晶片廠也開始快速調整外包策略，逐步落實分散供應鏈的規劃，使得其他擁有2.5D封裝技術的晶圓代工廠和OSAT均可望雨露均霑。
值得注意的是，在這波供應鏈的部署中，據傳聯電（UMC）首度躍升成為Nvdia在矽中介層（Interposer）段的重要夥伴之一，並將逐步擴大產能。
從技術角度來看，在台積電的CoWoS製程中，Interposer向來是技術迭代的關鍵，隨著中介層面積逐步放大，能夠整合的記憶體堆疊顆粒數和核心元件也越多，對於越趨複雜的多晶片設計而言非常關鍵，由此可看出Nvdia扶植UMC成為後備產能從而穩定供貨的用意可見一斑。
另一方面，隨著Nvidia積極卡位產能的動作，可以觀察到前兩大OSAT廠Amkor, SPIL（ASE）已分別在COW（Chip-on-wafer）和WoS（Wafer-on-substrate）的流程中占有一席之地。
日月光集團已經在2.5D封裝佈局已深，該公司早在2017年就已推出自家的2.5D封裝技術，能將核心運算元件和HBM（High Bandwidth Memory）整合於矽中介層上，該技術曾導入AMD推出的MI200系列伺服器GPU當中。而被納入ASE集團的矽品亦擁有獨家的FO-EB（Fan-Out Embedded Bridge）技術，該技術不使用矽中介層，而是透過矽橋與重分布層（RDL）實現整合，成為日月光集團的另一項利器。
晶圓代工與封測能力兼具的三星，可能威脅台積電的AI晶片代工生意嗎？
在這場供應鏈的洗牌中，TrendForce認為Samsung Device Solutions部門能提供從晶圓代工到Advanced Package （AVP）的turnkey服務，是不容忽視的一股新興勢力。
自foundry事業處與System LSI於2018年正式分拆為獨立事業部後，Samsung foundry 便開始承接了許多System LSI以外的客戶訂單，企圖穩健自身事業處營運模式。有鑑於此，以往以Samsung集團本身memory及foundry事業為主要客戶的AVP部門，亦於2023年開始承接外部生意，期望在先進封裝代工領域佔有一席之地。
據TrendForce調查，Samsung Device Solutions旗下AVP事業處正在積極進軍AI領域，目前美國及中國的一線客戶正密切與Samsung洽談中，無論是Foundry-to-Packaging 一條龍方案或獨立採用先進封裝的製程都已成為客戶評估的成熟選項，也意味著Samsung在先進封裝投入的研發也可望逐步取得成果。
仿效台積電在專業代工領域的技術佈局，Samsung近年來也積極儲備2.5D封裝的研發能量：在2021年先後推出2款2.5D封裝技術，其中I-Cube4（Interposer-Cube4）可以在矽中介層上整合4個HBM堆疊顆粒與1個核心運算元件，H-Cube（Hybrid-Substrate Cube）則是於ABF載板下疊加HDI PCB以擴大封裝面積，主要在滿足整合6個以上HBM推疊顆粒的設計。
除現有封裝廠外，著眼於關鍵的封裝材料及設備技術都來自於日本，Samsung更於日前宣布將於日本建立先進封裝研發中心，展現其快速壯大自身封裝事業的野心。
TrendForce仍然認為台積電在先進技術和客戶關係的掌握度居於業界領先地位，長期可望成為支持AI Chip升級的最大推動力。然而，隨著AI的議題持續發酵下，先進封裝訂單外溢效應將考驗各家廠商的技術實力和應變能力，供應鏈的變動勢將影響整個半導體產業的長線格局。
（首圖來源：shutterstock）
