TSMC’s CoWoS-knelpunt herschrijft de toeleveringsketen voor AI-chips

De grootste rem op de productie van AI-chips zit niet langer alleen in de waferfabriek. Ook daarna moet de chip nog worden samengebouwd met high-bandwidth memory (HBM) in een geavanceerde verpakking. Juist daar loopt de industrie tegen een meerjarig knelpunt aan: TSMC’s CoWoS-capaciteit zou tot in 2027 volledig zijn gereserveerd, ondanks een snelle uitbreiding van de productie.

Dat leidt tot een ongebruikelijke ontwikkeling. Volgens sectorrapporten wijkt een deel van het backend-werk voor gezamenlijke grote klanten mogelijk uit naar de activiteiten van Intel in Maleisië. TSMC en Intel zouden daarmee — althans voor bepaalde productiestappen — aan dezelfde leveringsketen werken. Dat betekent niet dat Intel TSMC al heeft vervangen. CoWoS blijft de volwassen productieroute voor veel grote GPU- en ASIC-ontwerpen met HBM. Intels EMIB-T is vooral een veelbelovende tweede optie, waarvan de substraten, kwalificatie en opschaling nog op grote schaal moeten worden bewezen.

Waarom de verpakking nu de flessenhals is

Moderne AI-versnellers combineren krachtige logicadie's met HBM-geheugen in één dicht verbonden pakket. CoWoS — voluit chip-on-wafer-on-substrate — is een van de belangrijkste technieken om die combinatie te bouwen. Traditionele chipverpakking biedt niet dezelfde dichtheid aan verbindingen en is daardoor niet geschikt voor veel van deze ontwerpen.

De verpakking vormt daarmee een harde productiedrempel. Een logicadie kan al van de wafer komen, maar alsnog niet uitgroeien tot een bruikbare AI-versneller als er geen HBM of verpakkingscapaciteit beschikbaar is. Volgens een analyse van Epoch AI waren NVIDIA, Google, AMD en Amazon in 2025 samen goed voor meer dan 90 procent van de wereldwijde CoWoS- en HBM-voorraad gemeten naar waarde. Tegelijkertijd waren deze vier bedrijven verantwoordelijk voor ongeveer 12 procent van de productie van geavanceerde logicadie's. Dat verschil laat zien waarom het aantal geproduceerde logicadie's op zichzelf weinig zegt over de uiteindelijke beschikbaarheid van AI-chips.

Gemelde levertijden van ongeveer 52 tot 78 weken en reserveringen die doorlopen tot in 2027 maken het probleem meerjarig. In de praktijk komt het neer op verdeling van schaarse capaciteit: klanten die vroeg kunnen reserveren, staan sterker dan kleinere of latere toetreders — zelfs wanneer hun compute-die's al klaar zijn.

TSMC breidt snel uit, maar de vraag loopt voorop

Schattingen uit de sector plaatsen TSMC’s CoWoS-capaciteit eind 2024 op ongeveer 35.000 waferstarts per maand. Tegen eind 2026 zou dat moeten oplopen naar circa 120.000 tot 130.000 per maand. Dat is een forse groei, maar de markt blijft volgens verschillende rapporten krap omdat de extra capaciteit direct door de AI-vraag wordt opgeslokt.

De cijfers zijn niet volledig één-op-één vergelijkbaar. Sommige schattingen hebben uitsluitend betrekking op TSMC’s eigen CoWoS-capaciteit, terwijl andere ook vergelijkbare verpakkingstechnieken of uitbesteed werk meenemen. Morgan Stanley voorspelde bijvoorbeeld dat de wereldwijde vraag naar CoWoS-verpakking stijgt van 1,394 miljoen wafers in 2026 naar 2,694 miljoen in 2027. Voor TSMC werd daarbij eind 2027 een maandcapaciteit van 200.000 wafers voorzien.

Het gaat om prognoses, niet om bevestigde productiegegevens. Wel illustreren ze hoeveel investeringen nodig zijn om de vraag alleen maar bij te houden.

TSMC onderzoekt ook een langere-termijnalternatief. Het bedrijf zou een proeflijn voor CoPoS-paneelverpakking hebben opgezet met panelen van 310 × 310 millimeter. Massaproductie wordt daarbij pas voor eind 2028 of 2029 voorzien. CoPoS kan dus een toekomstige schaalbaarheidsroute worden, maar biedt geen directe oplossing voor het huidige tekort.

Waarom Intel Maleisië opeens belangrijk is

Volgens berichten die zich beroepen op bronnen uit de sector komen bepaalde backend-orders voor geavanceerde verpakking van gezamenlijke grote klanten terecht bij de activiteiten van Intel in Maleisië. De aanleiding zou zijn dat TSMC’s CoWoS-capaciteit volledig is toegewezen. Als dit klopt, vervaagt daarmee een traditionele grens tussen concurrenten: TSMC kan de waferproductie laten doorlopen, terwijl Intel geselecteerde backend-stappen uitvoert.

De betrokken bedrijven hebben deze constructie in de aangeleverde berichtgeving niet publiek bevestigd. Wel is er een aanwijzing die het scenario indirect ondersteunt: in sectorberichtgeving wordt gesproken over ongeveer 1,3 miljard dollar aan HBM-zendingen naar Maleisië. Dat past bij de mogelijkheid dat HBM naar een verpakkingslocatie in Maleisië wordt geleid. De handelsgegevens zeggen echter niets over de klant, het product, het productieproces of de contractvoorwaarden. Ze bewijzen dus op zichzelf niet dat specifieke TSMC-orders naar Intel zijn overgeheveld.

De voorzichtigste conclusie is daarom beperkt maar relevant: Maleisië wordt belangrijker in de keten voor geavanceerde chipverpakking, en Intel bevindt zich in een positie om werk aan te trekken nu klanten capaciteit buiten TSMC’s volledig toegewezen netwerk zoeken.

EMIB-T is een tweede route, geen onmiddellijke uitweg

Intels EMIB-technologie gebruikt kleine siliciumbruggen die lokaal in het verpakkingssubstraat worden ingebed. CoWoS maakt bij bepaalde varianten gebruik van een grotere siliciuminterposer die verbindingen over een groter deel van het pakket verzorgt. Door alleen siliciumbruggen te plaatsen waar ze nodig zijn, kan EMIB het siliciumgebruik en mogelijk ook de materiaalkosten beperken bij grote ontwerpen met meerdere dies.

Sectorrapporten noemen voor EMIB-T een verpakkingsopbrengst van bijna 90 procent en offertes die ongeveer 40 tot 50 procent lager liggen dan bij TSMC’s CoWoS. Die cijfers wijzen op commercieel potentieel, maar zijn geen onafhankelijk gepubliceerde, rechtstreeks vergelijkbare gegevens over opbrengst of prijs.

Het belangrijkste vraagteken zit in het substraat. Unimicron heeft EMIB-T omschreven als een technologie die nog niet volwassen is. Unimicron, Ibiden en Shinko Electric zouden mikken op een aanvankelijke substraatopbrengst van ongeveer 50 procent wanneer eind 2027 de massaproductie start. Een verpakkingsopbrengst van bijna 90 procent is dan niet voldoende: de volledige keten heeft ook een stabiele aanvoer nodig van grote en complexe ABF-substraten met een aanvaardbare opbrengst.

Intel heeft gezegd dat EMIB-T richting grootschalige productie gaat voor klantintroducties in 2027. Daarmee is het een geloofwaardige optie voor diversificatie, maar vooral op middellange termijn. Het zal het brede CoWoS-tekort waarschijnlijk niet onmiddellijk wegnemen.

CoWoS tegenover EMIB-T

Factor	TSMC CoWoS	Intel EMIB-T
Productiestatus	Volwassen en op grote schaal ingezet, maar volgens rapporten tot in 2027 toegewezen	Klantgerichte volumestart voorzien voor 2027
Verbindingsstructuur	CoWoS-families omvatten onder meer siliciuminterposers en RDL-oplossingen met lokale bruggen	Lokale siliciumbruggen die in het substraat zijn ingebed
Gemelde kosten	Interposergebaseerde verpakking vormt het duurdere vergelijkingspunt	Volgens sectorrapporten ongeveer 40 tot 50 procent goedkoper dan CoWoS
Gemelde opbrengst	TSMC-cijfers verschillen per product en zijn hier niet rechtstreeks vergelijkbaar	Verpakkingsopbrengst rond 90 procent gemeld, maar de substraatyield blijft een belangrijk risico
Belangrijkste beperking	Capaciteit en lange levertijden	Rijpheid van het substraat, opbrengst, kwalificatie en klantintroducties

Vergelijkingen van pakketgroottes vragen om voorzichtigheid. De bruikbare maximale afmetingen hangen af van de CoWoS-generatie, het reticle- en interposerontwerp, de plaatsing van bruggen, het substraat, het aantal HBM-stacks, de warmteafvoer en het energieverbruik. Publiek genoemde maximale afmetingen of aantallen reticles uit verschillende roadmaps zijn daarom niet zonder meer een eerlijke ranglijst.

Het belangrijkste verschil op korte termijn is duidelijker: CoWoS is nu beschikbaar, maar wordt gerantsoeneerd; EMIB-T moet vanaf 2027 een gekwalificeerd alternatief toevoegen.

Unimicron en ASE worden strategisch belangrijker

Het knelpunt creëert kansen voor bedrijven buiten de twee bekendste namen. Unimicron ontwikkelt samen met Intel en twee Japanse leveranciers substraten voor EMIB-T. Tegelijkertijd breidt het bedrijf de productie van ABF-substraten uit voor AI-GPU’s, aangepaste AI-chips en high-performance computing. De uitdaging bestaat niet alleen uit het installeren van meer capaciteit, maar vooral uit het verhogen van de opbrengst bij uitzonderlijk grote en complexe substraten.

Ook ASE, een zogenoemde OSAT-leverancier voor uitbestede assemblage en tests, kan profiteren van overloop. Het bedrijf kan assemblage- en testwerk overnemen wanneer klanten extra capaciteit zoeken. ASE is echter niet automatisch een directe vervanger voor TSMC’s geïntegreerde CoWoS-proces. Overdracht blijft afhankelijk van klantkwalificatie, de aanvoer van interposers of RDL-materialen, HBM-integratie en specifieke testvereisten.

De reactie van de sector wordt daardoor steeds meer verspreid. Capaciteit wordt gezocht bij foundry’s, OSAT-bedrijven, substraatproducenten, geheugentoeleveranciers en materiaalbedrijven — niet langer bij één enkele verpakkingslijn.

Gevolgen voor AI-infrastructuur

Het directe gevolg is dat AI-versnellers trager en minder voorspelbaar worden geleverd. Een tekort aan HBM óf aan geavanceerde verpakking kan complete systemen vertragen, ook wanneer de onderliggende logicadie's beschikbaar zijn. De situatie bevoordeelt bovendien de grootste klanten, die voldoende koopkracht en een lange planningshorizon hebben om schaarse capaciteit vooraf vast te leggen.

Voor datacenterexploitanten kan dit de installatie van trainingsclusters vertragen en het belang van langlopende leveringsafspraken vergroten. Voor chipontwerpers stijgen de kosten van een architectuurkeuze. Overstappen van CoWoS betekent niet simpelweg een vrije assemblagelijn zoeken. Het ontwerp moet opnieuw worden gekwalificeerd voor een andere verbindingsstructuur, een ander substraat, een andere HBM-configuratie, een aangepaste thermische oplossing en een nieuw testproces.

Het tekort werkt ook door naar aanverwante onderdelen. Er is bericht over druk op HBM, ABF-substraten, assemblage en tests, verpakkingsmaterialen en andere componenten. De beschikbare gegevens tonen echter geen gekwantificeerd tekort of een specifieke prijsschok in bepaalde niet-AI-sectoren. De sterkst onderbouwde conclusie is daarom een verdringingseffect binnen de backend- en geheugensector, niet een aantoonbare verstoring van de economie als geheel.

De conclusie

TSMC’s CoWoS-knelpunt verandert de machtsverhoudingen in de hardwareketen voor AI. Het duwt geselecteerd backend-werk mogelijk richting Intel in Maleisië, vergroot de strategische waarde van ASE en substraatleveranciers en maakt Intels EMIB-T relevanter als tweede verpakkingsroute.

Toch rechtvaardigt het beschikbare bewijs geen verhaal waarin Intel TSMC al heeft ingehaald. CoWoS blijft de gekwalificeerde productiewerkpaard voor veel grote AI-chips. De gemelde voordelen van EMIB-T op het gebied van kosten en verpakkingsopbrengst worden afgezwakt door de onopgeloste opbrengstproblemen bij ABF-substraten en de geplande volumestart in 2027.

De AI-chipketen diversifieert dus omdat zij daartoe wordt gedwongen — niet omdat er al een volwaardige vervanger voor TSMC op grote schaal operationeel is.