TSMC:n CoWoS saavuttaa 99 %:n saannon – AI-piirien pullonkaula siirtyy HBM-muistiin ja ABF-substraatteihin

Taiwanilainen puolijohdejätti TSMC paljasti OCP APAC -huippukokouksessa 11. elokuuta 2026 uusimmat tiedot CoWoS-paketointiteknologiansa saannosta, toimituspullonkauloista ja monivuotisesta tiekartasta. TSMC:n edistyksellinen paketointi on keskeinen mahdollistaja AI-kiihdyttimille, joita käyttävät muun muassa Nvidia, AMD ja Broadcom.

5,5-kertainen CoWoS saavuttaa 98–99 %:n saannon

TSMC:n 5,5-kertainen reticle-kokoinen CoWoS (maailman suurin siru-substraatti-paketti massatuotannossa) on saavuttanut yli 98 %:n saannon useilla AI-asiakastuotteilla, ja parhaimmillaan jopa 99 % . 99 % koskee optimoituja tuotteita; yleinen tuotantotaso on "vakaasti yli 98 %" . Tämä on merkittävä teknologinen virstanpylväs – CoWoS on nyt massatuotannossa lähes monoliittisen sirun saannolla, vaikka se yhdistää useita laskentapiirejä ja HBM-muistipinoja.

Pullonkaula siirtyy: HBM-muisti ja ABF-substraatit

Jun He korosti, että pullonkaula on siirtymässä toimitusketjussa pois TSMC:n omasta CoWoS-kapasiteetista:

• HBM-muisti: HBM:n tarjonta on käytännössä loppuunmyyty vuoden 2026 osalta kaikilla kolmella suurella DRAM-valmistajalla (SK hynix, Samsung, Micron) . HBM4E 12-kerrospinon saantoon liittyy riskejä, ja teollisuudessa puhutaan mahdollisesta pudotuksesta 8-kerroskonfiguraatioon, mikä vähentäisi muistikapasiteettia noin 33 % .
• ABF-substraatit: ABF-substraatit (Ajinomoto Build-up Film) ovat edelleen kriittinen pullonkaula monikerroksisille piirisubstraateille. TSMC:n CoWoS-kapasiteetti on täysin varattu vuoden 2026 loppuun ja hyvälle matkalle vuoteen 2027, ja toimitusajat AI-paketointitilauksille ovat 52–78 viikkoa . ABF-substraattien riittämättömyys rajoittaa, kuinka monta pakettia TSMC voi toimittaa riippumatta CoWoS-linjojen saatavuudesta .

Laajentumissuunnitelmat: 5,5-kertaisesta 14-kertaiseen reticleen vuosina 2028–2029

TSMC esitti kunnianhimoisen reticle-kokojen tiekartan, jossa edetään noin "yksi sukupolvi vuodessa" -tahdilla:

Virstanpylväs	Reticle-koko	Arvioitu pinta-ala	Aikataulu
Nykyinen massatuotanto	5,5×	∼4 720 mm²	2026
Seuraava askel	9,5×	∼8 150 mm²	2027
Tavoite	14×	∼12 000 mm²	2028–2029

14-kertainen reticle CoWoS odotetaan integroivan noin 10 suurta laskentapiiriä ja 20 HBM-muistipinoa yhteen pakettiin, mikä tekee siitä käytännössä järjestelmätason laskentasubstraatin . Jotkut lähteet puhuvat vuodesta 2028, toiset (mukaan lukien Jun He) viittaavat vuoteen 2029 kaupallisen tuotannon osalta – ero johtuu todennäköisesti vuoden 2028 prototyyppivaiheesta ja vuoden 2029 volyymituotannosta .

Keskeiset tekniset haasteet skaalauksessa

• Taipuminen/mekaaninen rasitus: Suurempi paketin pinta-ala aiheuttaa merkittävää taipumista ja rasitusta, mikä vaatii kehittyneitä materiaaleja ja prosessinhallintaa .
• Signaalin eheys ja liitäntätiheys: 3× suuremman pinta-alan vaatimat nopeat yhteydet edellyttävät edistysaskeleita mikrokuplissa, piiläpivienneissä (TSV) ja uudelleenjakokerroksissa .
• Tehonjakelu ja lämmönhallinta: 14-kertainen paketti, jossa on ∼10 suurta laskentapiiriä ja 20 HBM-pinoa, kuluttaa erittäin paljon tehoa ja vaatii uudenlaisia jäähdytysratkaisuja .
• Litografian saumaus: Yhtä reticle-kuvausta suuremmat paketit vaativat tarkkaa monivaiheista saumausta, mikä on keskeinen valmistushaaste saannon kannalta .
• Substraattien saatavuus: Suuremmat paketit vaativat suurempia, monikerroksisempia ABF-substraatteja – juuri niitä, jotka ovat jo nyt tiukimmalla .

TSMC uskoo, että kiekkotason CoWoS (ei paneelitason paketointi) on paras reitti suurimmille liitännöille, sillä paneelitason teknologia ei vielä yllä samaan liitäntätiheyteen .

Kilpailutilanne vs. Intel

• Saantokuilu: Teollisuuslähteiden mukaan Intelin EMIB-T-teknologia tavoittelee edelleen 90 %:n saantoa, kun TSMC on jo yli 98 %:ssa massatuotannossa . Kyseessä on yli 8 prosenttiyksikön ero.
• Reticle-koko: TSMC tavoittelee 14× reticleä (∼12 000 mm²) vuosina 2028–2029. Intel on luvannut 12× reticleä vastaavalla aikataululla, joten TSMC on noin 15–20 % suurempi .
• Kapasiteetti ja ekosysteemi: TSMC laajensi CoWoS-kapasiteettia 106 % vuonna 2025 ja nosti vuoden 2026 investointibudjetin ennätykselliseen 60–64 miljardiin dollariin . CoWoS-kapasiteetti on loppuunmyyty vuoteen 2027 asti, mikä tarkoittaa, että TSMC:n asiakkaat (Nvidia, AMD, Broadcom) ovat sidottuja sen paketointiekosysteemiin .
• Intelin asema: Intelin valimoliiketoiminnan paketointi (EMIB-T) on vielä saannon kasvatusvaiheessa, eikä se ole vielä saavuttanut vertailukelpoista tuotantoskaalaa. TSMC on selvä hallitseva toimittaja huippuluokan AI-kiihdyttimille lähitulevaisuudessa.

Yhteenveto

TSMC:n 5,5-kertainen CoWoS on saavuttanut 98–99 %:n saannon massatuotannossa, mikä siirtää AI-piirien toimituspullonkaulan pois TSMC:n omilta pakkauslinjoilta HBM-muistiin ja ABF-substraattien saatavuuteen. Yhtiö suunnittelee skaalaavansa 14-kertaiseen reticleen (∼12 000 mm²) vuosina 2028–2029, mikä mahdollistaa ∼10 laskentapiirin ja 20 HBM-pinon integroinnin – mutta kohtaa merkittäviä mekaanisia, lämpö- ja substraattihaasteita. Verrattuna Intelin EMIB-T:hen (arviolta ∼90 % saanto), TSMC:llä on selvä etumatka saannossa, koossa ja kapasiteetissa AI-sirujen edistyksellisessä paketoinnissa.