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20240520李娟萍、張珈睿/台北報導

CoWoS產能趕不上GPU缺口

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CoWoS世代中HBM安裝數量暨面積

 全球四大CSP(雲端服務供應商)微軟、Google、亞馬遜及META持續擴張AI建置,今年資本支出合計上看1,700億美元(逾新台幣5.4兆元)規模。法人指出,受惠AI晶片需求湧出,但在矽中介層的面積增加,12吋晶圓切出的數量減少,將使台積電旗下CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)產能將持續供不應求。

 輝達(NVIDIA)GPU占全球八成的市占率,研調機構指出,預估至2024年底,台積電CoWoS產能月產能上看4萬片左右,明年底再翻倍;不過,隨著輝達發布B100和B200,單一晶片所使用中介層面積將較原本更大,代表從12吋晶圓上可獲得的中介層數量將進一步減少,CoWoS產能依舊緊追GPU需求。

 半導體業者指出,從2011年以來CoWoS迭代透露端倪,每一代的矽中介層持續成長,隨著中介層面積的增加,可以從12吋晶圓獲得的中介層數量減少;此外,安裝的HBM數量以倍數在增加,並且HBM標準也持續提升。相關業者透露,該數量僅是將12吋晶圓的面積除以中介層的面積所得到的值,因此實際數量要更少。

 另外,在CoWoS中,GPU周圍放置多個HBM(高頻寬記憶體),HBM也被認為是瓶頸之一。

 相關業者表示HBM也是一大難題,採用EUV層數開始逐步增加,以HBM市佔率第一的SK海力士為例,該公司於1α生產時應用單層EUV,今年開始轉向1β,並有可能將EUV應用提升3~4倍。

 除技術難度提升外,隨著HBM歷次迭代,HBM中的DRAM數量也同步提升,堆疊於HBM2中的DRAM數量為4~8個,HBM3/3E則增加到8~12個,HBM4中堆疊的DRAM數量將增加到16個。

 在雙重瓶頸之下,短期之內仍難以克服。而競爭對手也相繼提出解方,如英特爾以矩形玻璃基板,取代12吋晶圓中介層,然而準備工作,也需要時間和研發投入,有待業者突破。