Niet de chipfabriek, maar de verpakking remt de AI-chipmarkt

De beperkende factor voor AI-chips ligt steeds minder vaak bij de productie van de rekendie op de wafer. De cruciale stap komt daarna: het samenbrengen van grote rekenchips, HBM-geheugen en substraten in één geavanceerd pakket.

TSMC wil zijn CoWoS-capaciteit volgens analisten mogelijk verdubbelen: van naar schatting 130.000 wafer-equivalenten per maand in 2026 naar circa 260.000 eind 2028. De uitbreiding zou vooral plaatsvinden op de campus in Arizona en bij AP7 in Taiwan. Het gaat nadrukkelijk om een in media aangehaalde analistenraming, niet om een gedetailleerde capaciteitsbelofte van TSMC zelf. Timing, productmix en feitelijk haalbare productie blijven dus onzeker. 78

Waarom CoWoS de AI-keten afremt

CoWoS staat voor Chip-on-Wafer-on-Substrate: een familie van 2,5D-verpakkingstechnieken waarmee grote rekenchips of chiplets naast HBM (high-bandwidth memory) worden geplaatst. Zo'n pakket moet extreem dichte verbindingen tussen chips, veel geheugenbandbreedte, stabiele stroomvoorziening en hoge productieopbrengsten combineren.

Voor een moderne AI-accelerator is een geproduceerde rekendie daarom nog geen verkoopbaar product. Pas wanneer de logicadie, HBM-stapels, het substraat en de verpakking samen zijn geïntegreerd, kan de chip worden geleverd. Beschikbare verpakkingscapaciteit kan daarmee het aantal uitleverbare accelerators rechtstreeks begrenzen, zelfs als er voldoende wafercapaciteit is.

De vraag is bovendien uitzonderlijk geconcentreerd. NVIDIA, Google, AMD en Amazon namen in 2025 gezamenlijk meer dan 90% van de mondiale CoWoS-capaciteit en HBM-aanvoer naar waarde af, terwijl zij slechts ongeveer 12% van de productie van geavanceerde logicadies vertegenwoordigden, berekende Epoch AI. 35 Volgens TrendForce werkt het CoWoS-tekort ook door naar apparatuur, substraten, verpakkingsmaterialen en andere onderdelen. 39

Dat maakt capaciteitsreserveringen zo bepalend. Als de grootste klanten productieruimte vastleggen, krijgen kleinere AI-chipontwikkelaars en nieuwe programma's voor maatwerkaccelerators te maken met lange inkoop- en kwalificatietrajecten.

Snelle uitbreiding, maar geen eenduidige voorspelling

De gemelde 260.000 wafer-equivalenten per maand eind 2028 is een ambitieus scenario. Andere ramingen liggen lager. Mizuho voorziet 140.000 maandelijkse eenheden in 2026 en 190.000 tot 200.000 in 2027; een andere publicatie noemt ongeveer 220.000 per maand aan het eind van 2028. 64

Die verschillen zijn wezenlijk: het zijn schattingen uit de keten en van analisten, geen onderling volledig vergelijkbare garanties voor productie. De aannames kunnen variëren per CoWoS-variant, uitbestede productie, opbrengstpercentage en de omzetting naar wafer-equivalenten. De hoofdconclusie is robuuster dan één exact getal: TSMC en zijn toeleveringsnetwerk bouwen snel bij, maar de vraag naar AI-verpakking groeit eveneens hard.

TSMC bouwt zowel capaciteit in Arizona als op extra locaties in Taiwan. Geavanceerde verpakking is voorlopig echter sterk op Azië geconcentreerd. De Amerikaanse faciliteiten maken deel uit van een meerjarig lokaliseringstraject en betekenen niet dat de Taiwan-gerichte keten direct verdwijnt. 40

EMIB-T: een andere route dan CoWoS

Intels EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) kiest een andere fysieke opbouw. In plaats van alle chips op een groot siliciuminterposer te plaatsen, worden kleine siliciumbruggen ingebed in het organische pakketsubstraat — alleen op de plekken waar aangrenzende chips een zeer snelle, dichte verbinding nodig hebben. 1725

EMIB-T voegt door-siliciumverbindingen, oftewel TSV's, toe aan die brug. Volgens Intel kunnen deze verticale kanalen stroom rechtstreeks naar de chips brengen, in plaats van eromheen te leiden. Dat moet de energie-efficiëntie en signaaloverdracht bij complexe AI-pakketten verbeteren. 25

De architectonische afweging is in essentie als volgt:

• CoWoS gebruikt een grootschalige, op een interposer gebaseerde integratie voor pakketten met veel bandbreedte en een groot formaat.
• EMIB/EMIB-T gebruikt lokale bruggen. Daardoor is minder siliciuminterposer nodig en is er, bij vergelijkbare productieopbrengsten, potentieel voor lagere kosten. 17

Intel zegt dat EMIB-T in 2028 verder moet kunnen schalen dan twaalf keer de reticlegrootte — de maximale belichtingsgrootte van een lithografiesysteem. 17 Daarmee is het een relevante optie voor sommige zeer grote chipletsystemen, met name maatwerkaccelerators waarvan het ontwerp op een bruggebaseerde topologie kan worden afgestemd.

EMIB-T is echter geen directe vervanger voor CoWoS. De keuze voor verpakking hangt samen met de geheugenindeling, plaatsing van dies, stroombudget, thermisch ontwerp, interconnectvereisten, softwareplanning en leverancierskwalificatie. Een chip die al rond één verpakkingsplatform is ontworpen, kan niet per definitie laat in de productcyclus overstappen.

Wat dit verandert in de AI-toeleveringsketen

Verpakkingscapaciteit wordt een strategische grondstof

AI-chipbedrijven moeten meer veiligstellen dan toegang tot geavanceerde wafers. Zij hebben gelijktijdig HBM, geavanceerde substraten, testen, assemblage en verpakkingscapaciteit nodig. De schaarste aan CoWoS kan volumes en introductieschema's daardoor net zo direct bepalen als toegang tot de nieuwste logische productieprocessen. 3539

Dat bevoordeelt vroege gezamenlijke ontwikkeling en langlopende capaciteitsreserveringen. De verpakkingspartner is niet langer alleen de laatste productiestap, maar wordt een kernpartner voor zowel architectuur als productieplanning.

Meer locaties, maar Taiwan blijft centraal

Extra TSMC-capaciteit in Arizona en Intels Amerikaanse activiteiten voor geavanceerde verpakking zorgen voor meer geografische opties. Intel positioneert EMIB als onderdeel van zijn Amerikaanse verpakkingsplatform; TSMC bouwt zijn eerste faciliteiten voor geavanceerde verpakking in Arizona. 2540

Dat verlaagt concentratie aan de marge, maar heft die niet op. Taiwan blijft cruciaal voor geavanceerde verpakking op grote schaal. Een gekwalificeerd alternatief vereist veel meer dan een fabriekshal: procesvolwassenheid, stabiele opbrengsten, materiaaltoelevering, HBM-integratie, testcapaciteit en validatie door klanten.

Intel, OSAT-bedrijven en geheugenmakers krijgen meer onderhandelingsmacht

De beperkingen bij CoWoS bieden Intel Foundry ruimte om verpakkingsdiensten te verkopen, los van de vraag waar een klant zijn logicadie laat produceren. De lokale-brugbenadering van EMIB-T maakt het een onderscheidend aanbod in plaats van een kopie van CoWoS. 1725

Tegelijk worden OSAT-bedrijven — gespecialiseerde externe partijen voor chipassemblage en -test —, substraatleveranciers en HBM-fabrikanten strategischer. De flessenhals zit niet in één verpakkingslijn, maar in een keten van onderling afhankelijke inputs. 39

Waarschijnlijk beeld richting het einde van het decennium

Het meest aannemelijke scenario is niet dat CoWoS verdwijnt of dat EMIB-T elk ontwerp wint. Waarschijnlijk ontstaat een meer gesegmenteerde markt voor geavanceerde verpakking:

• CoWoS blijft belangrijk voor de grootste, bandbreedte-intensieve acceleratorpakketten.
• EMIB-T kan aantrekkelijk zijn voor ontwerpen die profiteren van lokale bruggen, een alternatieve stroomtoevoer en mogelijk minder gebruik van siliciuminterposers.
• 3D-integratie en verpakking op paneelniveau krijgen waarschijnlijk meer aandacht naarmate pakketformaten, aantallen HBM-stapels, energiebehoefte en kosten oplopen.

TSMC zou mikken op een opschaling van CoPoS — Chip-on-Panel-on-Substrate, een paneelgebaseerde verpakkingsmethode — rond 2028-2029. Latere berichtgeving noemt echter een mogelijk later tijdpad. 912 Die onzekerheid laat precies zien waar de uitdaging ligt: verpakkingsroadmaps ontwikkelen snel, maar commerciële inzet hangt evenzeer af van productierijpheid als van technische ambitie.

Voor afnemers van AI-chips is de praktische les helder: geavanceerde rekenkracht wordt niet meer alleen op waferniveau ingekocht. De mogelijkheid om geavanceerde verpakking te reserveren, te kwalificeren en op te schalen is zelf een concurrentievoordeel geworden.