為何三星在AI GPU訂單爭奪戰中敗給台積電?封裝技術背大鍋
據Business Korea報導,全球客戶一直在排隊購買英偉達的圖形處理單元(GPU),但供應緊張導致價格飆升。GPU是生成人工智能(AI)程序(例如ChatGPT)的大腦。英偉達佔據了全球AI GPU市場90%以上的份額。
近年來,人工智能行業的快速發展推動了全球對英偉達GPU的需求,但目前仍然供不應求。因用於ChatGPT而聞名的英偉達旗艦A100和H100 GPU完全外包給台積電。6月初,台積電決定應英偉達的要求擴大封裝產能。
台積電可以獨家推出英偉達芯片,這要歸功於其名為CoWoS的封裝技術。快速高效處理數據的人工智能芯片在技術上具有挑戰性,需要先進的封裝技術。隨著超微製造工藝最近達到人類頭髮絲厚度的百分之二十,封裝技術作為提高半導體性能的一種方式的重要性得到了強調。在封裝過程中,芯片以三維方式堆疊在單個薄膜中,從而縮短了它們之間的距離。這使得芯片之間的連接速度更快,從而帶來高達50%或更多的巨大性能提升。芯片的堆疊和封裝方式對性能產生巨大差異。
台積電於2012年首次引入CoWoS技術,此後不斷升級其封裝技術。與此同時,全球半導體行業出現了一種新技術,該技術結合了不同類型的半導體(例如存儲器和系統半導體),創造了全新類別的半導體(異構集成)。現在,英偉達、蘋果和AMD都無法在沒有台積電及其封裝技術的情況下生產其核心產品。
這意味著英偉達可以通過台積電進行封裝和代工來獲得成品芯片。
換句話說,代工服務用戶不僅會關注代工公司製造芯片的能力如何,還會關注製造芯片後的封裝能力如何。除了CoWoS之外,台積電還有其他封裝技術。除了台積電之外,中國台灣半導體封裝專家已經主導了全球市場。包括該領域全球第一的日月光在內,中國台灣企業佔據全球封裝市場52%的份額。
這種無與倫比的封裝技術解釋了為什麼即使三星電子在2022年領先台積電成功量產3納米半導體,英偉達和蘋果等全球IT巨頭仍然希望使用台積電的生產線。因此,所有AI大代工廠自動駕駛半導體的訂單都轉到了台積電,與三星的市場份額差距越來越大。6月8日,專門從事高端封裝的半導體生產工廠Fab 6開始運營,台積電錶明了其必將贏得與三星競爭的意圖。
三星還全力開發先進封裝技術,將芯片性能提升到一個新的水平。在6月27日舉行的三星代工論壇2023上,三星電子宣布與台積電全面展開封裝戰,稱不僅要推進封裝技術,還要壯大相關生態系統。為此,這家韓國半導體巨頭甚至推出了一站式封裝服務的概念。它計劃為想要提高芯片性能的客戶提供定制封裝服務。從長遠來看,它將創建一條專門用於包裝的新生產線。
為了超越台積電的CoWoS,三星還正在開發更先進概念的I-cube和X-cube封裝技術。據報導,這家韓國芯片製造商尤其將研究重點放在三維(3D)封裝上,其中多個芯片垂直堆疊以提高性能。“三星正在準備一種更先進的方式,即半導體的三維封裝。”一位半導體業內人士表示。“很快三星和台積電在封裝上就會發生正面衝突。”(校對/武守哲)