TSMC CoWoS dosahuje až 99% výtěžnosti. Další úzká místa? HBM paměti a ABF substráty

Zbývající omezení: Paměti a ABF substráty

Jun He výslovně uvedl, že se úzké místo posouvá v dodavatelském řetězci od linek TSMC dál:

• HBM paměti: Dodávky HBM jsou prakticky vyprodány na celý rok 2026 u všech tří hlavních výrobců DRAM (SK hynix, Samsung, Micron) . Hrozí riziko výtěžnosti u 12vrstvých HBM4E a spekuluje se, že někteří zákazníci by mohli sáhnout po 8vrstvém provedení, což by snížilo efektivní kapacitu paměti na balíček zhruba o třetinu .
• ABF substráty: Substráty z Ajinomoto Build-up Film zůstávají kritickým úzkým místem pro vícedrovňové flip-chip balíčky. Kapacita CoWoS TSMC je plně alokována do roku 2026 a hluboko do roku 2027, přičemž dodací lhůty pro AI balení činí 52–78 týdnů . Nedostatek ABF substrátů je hlavní strukturální překážkou, která limituje počet balíčků, jež může TSMC expedovat, bez ohledu na dostupnost vlastních CoWoS linek .

Plány expanze: Z 5,5× na 14× retikl do 2028–2029

TSMC představilo agresivní plán zvětšování retiklu v rytmu zhruba „jedna generace ročně“:

14násobný retikl CoWoS by měl integrovat přibližně 10 velkých výpočetních čipů a 20 HBM paměťových zásobníků do jednoho balíčku, což z něj v podstatě dělá systémový výpočetní substrát . Některé zdroje uvádějí rok 2028, jiné (včetně prezentace Jun Hea) 2029 pro komerční výrobu; rozdíl pravděpodobně odpovídá tomu, že v roce 2028 proběhne tape-out, v roce 2029 náběh objemů .

Klíčové technické výzvy při škálování

Přechod na 14násobný retikl (a větší) přináší řadu fyzických a procesních překážek:

• Prohýbání a mechanické napětí: Větší plocha balíčku způsobuje výrazné prohýbání a pnutí na interposeru, substrátu i samotných čipech, což vyžaduje pokročilé materiály a řízení procesů .
• Integrita signálu a hustota propojení: Udržení vysokorychlostního spojení s nízkou latencí na 3× větší ploše vyžaduje pokroky v mikrobumpech, křemíkových propojkách (TSV) a redistribučních vrstvách .
• Napájení a tepelný management: Balíček s ~10 velkými výpočetními čipy a 20 HBM zásobníky bude mít extrémní příkon a bude vyžadovat nová chladicí řešení a rozvodnou síť .
• Sešívání litografie: Balíčky větší než jeden záběr retiklu vyžadují přesné vícezáběrové sešívání, což je klíčová výrobní výzva pro výtěžnost .
• Dostupnost substrátů: Větší balíčky vyžadují větší ABF substráty s více vrstvami – tedy komponent, který je už nyní v nejkritičtějším nedostatku .

TSMC věří, že wafer-level CoWoS (nikoli panel-level balení) zůstává nejlepší cestou pro tyto největší propojovací struktury, protože panelové technologie zatím nedosahují potřebné hustoty propojení .

Konkurenční pozice vs. Intel

Oznámení TSMC na OCP APAC ostře kontrastuje s možnostmi Intelu:

• Rozdíl ve výtěžnosti: Podle několika zdrojů z oboru se konkurenční technologie EMIB-T (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) od Intelu stále honí za 90% výtěžností, zatímco TSMC je v sériové výrobě nad 98 % . To je propast 8+ procentních bodů.
• Plán velikosti retiklu: TSMC cílí na 14násobný retikl (~12 000 mm²) do 2028–2029. Intel veřejně slíbil 12násobný retikl ve srovnatelném čase, což dává TSMC náskok zhruba 15–20 % v ploše .
• Kapacita a ekosystém: TSMC v roce 2025 rozšířilo kapacitu CoWoS o 106 % a kapitálové výdaje pro rok 2026 zvýšilo na rekordních $60–64 miliard částečně i kvůli expanzi balení . Kapacita CoWoS je vyprodaná do roku 2027, což znamená, že zákazníci TSMC (Nvidia, AMD, Broadcom atd.) jsou do ekosystému TSMC pevně zakotveni – jde o strukturální příkop .
• Pozice Intelu: Zakázková divize Intelu (včetně EMIB-T) je stále ve fázi náběhu výtěžnosti a nedosáhla srovnatelného výrobního měřítka. Propast ve výtěžnosti a kapacitě znamená, že TSMC zůstává dominantním dodavatelem pokročilého balení pro špičkové AI akcelerátory v dohledné budoucnosti.

Závěr

5,5násobný retikl CoWoS dosáhl v sériové výrobě výtěžnosti 98–99 %, čímž se úzké místo dodávek AI čipů posouvá od vlastních linek TSMC k HBM pamětem a ABF substrátům. TSMC plánuje do roku 2028–2029 škálovat na 14násobný retikl (~12 000 mm²) schopný integrovat ~10 výpočetních čipů a 20 HBM zásobníků – čelí přitom značným mechanickým, tepelným a substrátovým výzvám. Oproti Intelu EMIB-T (s odhadovanou výtěžností ~90 %) má TSMC přesvědčivý náskok ve výtěžnosti, měřítku i kapacitě v oblasti pokročilého balení pro AI.