封裝代工廠接收被台積電點燃的AI外溢訂單!

談到現在台積電的CoWos先進封裝,一位台積電最大水務工程商總經理對商周表示:

「產能滿到吐,基本上,它們就是廠還沒蓋完,產能就已經被客戶包光了。」

在訂單應接不暇的情況下,台積電選擇的是,僅接下毛利率較高的前段封測訂單,然後將毛利率較低的後段封測,委外給像日月光、矽品這樣的封裝代工廠(OSAT)。

他指出,以日月光為首的台灣封裝業者,除了接收到台積電吃不完、外溢出來的後段封測訂單外,從去年第4季開始全球大缺貨的記憶體,近期也有像台灣美光、南亞科、華邦電釋出封測需求給封裝代工廠。

不是因為封裝突然變成新技術,而是因為AI晶片的供應鏈咽喉,正在往後段移動。

現在的情況是,就算GPU做出來、高頻寬記憶體(HBM)也準備好了,如果沒有足夠的先進封裝產能,把GPU、HBM、小晶片(chiplet)放在同一個高速互連的平台上,這顆AI晶片仍無法交到客戶手中。

這就是為什麼封裝不再只是半導體製造的最後一步,它已經變成AI算力能不能被釋放的一道關卡!

根據半導體市場研究機構Yole Group的估計,全球先進封裝市場已在2024年達到460億美元,預計到2030年將超過794億美元。

其中,若只看資料中心的AI和高效運算(HPC)封裝,DIGITIMES Research預估2024到2030年的年複合成長率高達46%,遠高於整體半導體市場。

半導體新競賽:把晶片做小到「把晶片接好」

過去50年,半導體產業最經典的升級方程式就是:把電晶體做得更小。

從28奈米、16奈米、7奈米、5奈米,到今天的3奈米、2奈米,晶片競賽的主軸是誰能在同樣面積裡塞進更多電晶體,誰就有機會做出更快、更省電、更強大的晶片。

這就是我們熟悉的摩爾定律,也是過去台積電、三星、英特爾一路競爭的核心戰場。

但AI來了,這個框架不夠用了。

AI晶片面對的問題,不只是「單顆晶片裡的電晶體夠不夠多」,更大的瓶頸在於「資料傳輸能不能跟上」?

不論GPU算得再快,如果晶片之間資料傳輸的速度不夠快、傳輸量不夠大,GPU也只能「乾燒」。為了縮短資料傳輸距離,就必須把GPU、HBM、小晶片放進同一個封裝裡高速協作。

這就是半導體競賽正在換題目的地方,從「誰能做出最強的一顆晶片」,走向「誰能把一堆不同功能的晶片,整合成最有效率的一個系統」。

封裝不再只是做出保護晶片的「包裝盒」,而是一個決定系統效能的高門檻技術。

CoWoS、EFB、HBM差在哪?看懂封裝3路線

先進封裝聽起來很複雜,你可以先抓住這3條路線:

第一條,是台積電CoWoS,代表的主幹路線;
第二條,是超微EFB,代表的橋接互連路線;
第三條,是HBM如何被做出來、又如何被整合進AI晶片封裝裡。

白話的說,台積電的CoWoS,像是替AI晶片鋪一大片高速地板,把GPU和HBM都放到這片地板上;超微的EFB技術,則像是在最需要的地方架高速橋。

兩者不是誰取代誰,而是AI晶片變得越來越大、越來越複雜後,產業正在尋找不同的高速連接方法。

台積電CoWos、超微EFB封裝路線比較
CoWoS EFB
它是什麼 台積電2.5D平面整合封裝 超微推動的2.5D橋接互連方案
做法 把GPU、邏輯晶片和HBM放在同一載板上做高密度整合 在需要高速連接的地方用「橋」連接不同晶片
要解決的問題 高階AI晶片需要整合GPU和HBM,縮短資料傳輸距離 不同晶片之間需要更高頻寬傳輸資料,也要改善成本和擴充彈性
白話文比喻 鋪一整片地板,把不同晶片放上去 在晶片之間架高速橋
誰在做 台積電 日月光/矽品、力成等台灣封測廠
地位 目前AI晶片生產的大瓶頸 CoWoS的補充或分流路線

整理:林易萱

此外,HBM本身也是一種先進封裝產品,先把多層DRAM像高樓一樣往上堆,再用垂直通道把每一層接起來。接著,這棟「記憶體高樓」還要被搬到GPU或AI加速器旁邊,透過CoWoS技術和邏輯晶片「封裝」在一起。

整條封裝供應鏈,誰才是瓶頸?

答案不是單一公司,也不是單一技術。先進封裝是一個環環相扣的系統。

下面這張表可以幫助你判斷,越靠近大客戶規格、越難快速擴產、越需要長時間驗證與良率累積的環節,越有可能被市場重新定價。

我們可以把整個供應鏈拆成5層來看:

從先進封裝5層供應鏈,找出訂單外溢受惠台廠
層級 代表企業 在供應鏈角色與影響 投資人該看什麼
平台規格制定者 輝達、超微、博通、Google、AWS、Meta
  1. 先進封裝大客戶
  2. 定義AI晶片架構,決定封裝規格
  3. 決定訂單流向
(註)
封裝平台供應者 台積電
  1. 擁有2.5D/3D先進封裝技術,能將GPU、HBM、chiplet、I/O連接成一個可運作的高效能系統
  2. 先進封裝產能目前最大瓶頸,手握先進製程和封裝架構能力,高階AI晶片都繞不過
(註)
委外封測代工廠(OSAT) 日月光/矽品、力成、京元電 當封裝需求爆量,晶圓代工廠不可能獨自吃下所有後段訂單,OSAT會成為產能外溢與量產分工的關鍵 尋找能承接台積電先進封裝後段委外訂單、掌握AI晶片測試高市占率,或在次世代面板級封裝(FOPLP)具備明確量產時程的企業
IC載板供應商 欣興、南電、景碩 AI晶片封裝尺寸越來越大,對載板層數、線寬線距、翹曲控制與良率要求越高,載板會成為隱形瓶頸 AI伺服器與ASIC的升級直接增加 ABF載板的尺寸與層數,尋找具備技術領先及爭取到指標性客戶(如輝達)專案的業者
設備與測試商 鴻勁、弘塑、萬潤、志聖、旺矽、致茂 先進封裝要靠高精度設備把多顆晶片、記憶體與基板準確整合;封裝越複雜,測試時間與設備需求越高 尋找在台積電CoWoS/SoIC擴產中具備寡占優勢,或能提供解決AI 晶片極端功耗散熱方案、CPO光電耦合測試的領先設備商

註:「平台規格制定者」與「封裝平台供應者」為需求源頭與封裝核心,非外溢受惠標的,故未列選股指標

資料來源:各券商報告 整理:林易萱

先進封裝供應鏈台廠本益比
供應鏈層級 企業 本益比 (倍)
委外封測代工廠(OSAT) 日月光投控 56.9
力成 40.8
京元電 43.8
IC載板供應商 欣興 141.6
南電 191.5
景碩 181.6
設備與測試商 鴻勁 88
弘塑 60.6
萬潤 70
志聖 81.3
旺矽 153.9
致茂 80.1

註:本益比以6/3收盤價計算,4捨5入至小數點第1位

資料來源:Yahoo!股市 整理:查慧瑛

換句話說,封裝的黃金時代,不代表每家公司都會變黃金。投資人要找的,不是有封裝題材的公司,而是「已經變成客戶下一代AI平台必要條件」的公司。

結語》滿出來的訂單,會流向哪裡?

先進封裝這一題,你只要用一個很簡單的畫面來理解:台積電的封裝訂單,已經滿到外溢了。

不是因為台積電不擴產。相反的,台積電正在用非常快的速度擴充CoWoS產能,也在美國亞利桑那規畫先進封裝布局。

但AI需求跑得更快!

台積電業務開發資深副總經理張曉強最近講得很直接。他說:客戶最想改善的,是能源效率。這句話背後的意思是:AI晶片不能只是更會算,還要在有限電力裡算得更多。

正因如此,封裝廠的角色正在改變。用3句話記住這件事,那就是:

第一,AI晶片的瓶頸,已經從「晶片做不做得出來」,延伸到「封裝排不排得到隊」。

第二,台積電仍是先進封裝的核心,但滿出來的需求,會讓日月光、力成等封裝代工廠吃到更多外溢訂單。

第三,投資人要看的不是誰沾上封裝題材,而是誰能在這場產能外溢中,真正接住高階封裝、測試與量產能力。

這些問題,會決定誰只是短線題材,誰才是真正的結構性受惠者。