Nie tylko fabryka: za podaż układów AI coraz częściej odpowiada zaawansowane pakowanie

Wąskie gardło przesuwa się za fabrykę

Podaż układów dla sztucznej inteligencji coraz mniej zależy wyłącznie od tego, ile rdzeni obliczeniowych można wyprodukować na waflach. Krytyczny etap następuje później: trzeba połączyć duże układy logiczne lub chipletowe z pamięcią HBM (high-bandwidth memory), substratem i całym pakietem. Bez tego gotowy akcelerator AI nie może trafić do klienta.

TSMC ma według analityków cytowanych przez tajwańskie media planować podwojenie miesięcznych mocy zaawansowanego pakowania CoWoS — z szacowanych 130 tys. ekwiwalentów wafli w 2026 r. do około 260 tys. pod koniec 2028 r. Rozbudowa ma koncentrować się w Arizonie oraz w tajwańskim zakładzie AP7. To nie jest jednak szczegółowe, oficjalne zobowiązanie TSMC, lecz szacunek analityczny. Termin, udział poszczególnych odmian CoWoS i realna wydajność produkcji pozostają więc niepewne. 78

Dlaczego CoWoS ogranicza dostawy chipów AI

CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) to rodzina technologii pakowania 2,5D. Umożliwia połączenie dużych układów obliczeniowych lub chipletów z pamięciami HBM, zapewniając bardzo gęste połączenia, wysoką przepustowość pamięci, zasilanie i odpowiednią uzyskiwalność produkcji.

To złożone zadanie. Nawet gdy producent ma dostęp do najnowocześniejszego procesu litograficznego i gotowego rdzenia GPU albo akceleratora, produkt nie jest kompletny bez HBM, substratu i sprawnego montażu zaawansowanego pakietu. W praktyce dostępna przepustowość pakowania może więc bezpośrednio ograniczać liczbę dostarczanych akceleratorów.

Popyt jest przy tym bardzo skoncentrowany. Według analizy Epoch AI NVIDIA, Google, AMD i Amazon łącznie zużyły w 2025 r. ponad 90% globalnej podaży CoWoS oraz HBM liczonej wartościowo, choć odpowiadały tylko za około 12% produkcji zaawansowanych układów logicznych. 35 TrendForce wskazuje, że niedobór CoWoS rozciągnął się na urządzenia produkcyjne, substraty, materiały do pakowania i inne elementy łańcucha dostaw. 39

Dla mniejszych projektantów układów AI i nowych programów własnych akceleratorów oznacza to dłuższe procesy kwalifikacji oraz zakupów. Duzi klienci, którzy rezerwują moce z wyprzedzeniem, mogą ograniczać pulę dostępnych terminów dla reszty rynku.

Wielka rozbudowa, lecz niepewne prognozy

Podawany poziom 260 tys. ekwiwalentów wafli miesięcznie pod koniec 2028 r. byłby ambitny. Inne prognozy są niższe: Mizuho szacuje 140 tys. miesięcznie w 2026 r. i 190–200 tys. w 2027 r., a inny raport wskazuje około 220 tys. miesięcznie na koniec 2028 r. 64

Różnice są istotne, ponieważ to szacunki analityków i łańcucha dostaw, a nie porównywalne gwarancje produkcyjne. Mogą uwzględniać różne warianty CoWoS, produkcję zlecaną na zewnątrz, uzyski oraz sposób przeliczania na ekwiwalent wafla. Wspólny wniosek pozostaje jednak jasny: TSMC i współpracujące z nią firmy szybko zwiększają moce, ale popyt na pakowanie dla AI również gwałtownie rośnie.

TSMC rozwija też pakowanie zaawansowane w Arizonie i uruchamia kolejne lokalizacje na Tajwanie. Na razie większość tego typu produkcji pozostaje jednak w Azji. Amerykańskie inwestycje TSMC są elementem wieloletniej regionalizacji łańcucha dostaw, a nie szybkim zastąpieniem tajwańskiego centrum produkcyjnego. 40

EMIB-T: inna architektura Intela

Technologia Intel EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge) opiera się na innym rozwiązaniu fizycznym. Zamiast pełnowymiarowego krzemowego interposera pod całym pakietem wykorzystuje niewielkie krzemowe mostki osadzone w organicznym substracie — tylko tam, gdzie są potrzebne bardzo gęste i szybkie połączenia między sąsiadującymi układami. 1725

EMIB-T rozwija tę koncepcję o przelotki krzemowe (through-silicon vias, TSV) w samym mostku. Intel deklaruje, że takie pionowe kanały mogą doprowadzać zasilanie bezpośrednio do chipów, zamiast prowadzić je wokół mostka, co ma poprawiać efektywność zasilania i transmisję sygnału w złożonych pakietach AI. 25

Najważniejsza różnica wygląda następująco:

• CoWoS korzysta z większej architektury integracji opartej na interposerze, przeznaczonej dla dużych pakietów o bardzo wysokiej przepustowości.
• EMIB i EMIB-T stosują lokalne mostki, ograniczając ilość potrzebnego krzemu interposera. Przy porównywalnej stabilności uzysku może to dawać potencjał niższego kosztu. 17

Intel zapowiada skalowanie EMIB-T do pakietów przekraczających 12-krotność rozmiaru retikla do 2028 r. 17 To czyni tę technologię istotną opcją dla części bardzo dużych systemów chipletowych, zwłaszcza dla własnych akceleratorów, których projekt można od początku zoptymalizować pod topologię mostkową.

Nie należy jednak traktować EMIB-T jako automatycznego zamiennika CoWoS. Wybór pakietu wynika z rozmieszczenia pamięci, układu chipów, budżetu mocy, wymagań cieplnych i połączeniowych, harmonogramu oprogramowania oraz kwalifikacji dostawcy. Projekt opracowany dla jednej platformy pakowania nie zawsze da się zmienić pod koniec cyklu produktowego.

Co to zmienia w łańcuchu dostaw AI

Rezerwacja pakowania staje się decyzją strategiczną

Firmy projektujące chipy AI muszą zabezpieczać nie tylko produkcję wafli w zaawansowanych procesach. Potrzebują skoordynowanego dostępu do HBM, substratów, testów, montażu i pakowania. Niedobór CoWoS sprawia, że przydział mocy pakowania może decydować o wolumenie produktu i terminie premiery równie bezpośrednio jak dostęp do procesów logicznych. 3539

To premiuje wcześniejsze współprojektowanie chipu i pakietu oraz długoterminowe rezerwacje mocy. Firma pakująca przestaje być jedynie ostatnim ogniwem produkcji — staje się partnerem architektonicznym i logistycznym.

Więcej lokalizacji, ale Tajwan nadal kluczowy

Moce TSMC w Arizonie oraz amerykańska działalność Intela w zakresie pakowania tworzą dodatkowe możliwości geograficzne. Intel przedstawia EMIB jako część platformy zaawansowanego pakowania w USA, a TSMC buduje pierwsze takie zakłady w Arizonie. 2540

To może zmniejszyć koncentrację, ale jej nie usunie. Alternatywa dla dojrzałego ekosystemu tajwańskiego wymaga nie tylko fabryki, lecz także stabilnego procesu, wysokich uzysków, dostaw materiałów, integracji HBM, testów oraz walidacji przez klientów.

Intel, OSAT-y i producenci pamięci zyskują znaczenie

Ograniczenia CoWoS otwierają Intel Foundry drogę do sprzedaży usług pakowania niezależnie od tego, gdzie klient produkuje sam układ logiczny. Lokalna architektura mostkowa EMIB-T jest dla Intela wyróżnikiem, a nie prostą kopią CoWoS. 1725

Równolegle rośnie strategiczne znaczenie firm OSAT — zewnętrznych dostawców montażu i testów półprzewodników — a także producentów substratów i pamięci HBM. Wąskie gardło obejmuje cały łańcuch współzależnych zasobów, nie jedną linię pakowania. 39

Najbardziej prawdopodobny obraz rynku do końca dekady

Najpewniejszym scenariuszem nie jest zniknięcie CoWoS ani dominacja EMIB-T we wszystkich projektach. Bardziej prawdopodobny jest podział rynku zaawansowanego pakowania:

• CoWoS pozostanie ważne w największych akceleratorach wymagających ogromnej przepustowości pamięci.
• EMIB-T może trafić do konstrukcji korzystających z lokalnych mostków, odmiennego doprowadzenia zasilania i mniejszego zużycia krzemowego interposera.
• Integracja 3D oraz pakowanie panelowe będą zyskiwać uwagę wraz ze wzrostem rozmiarów pakietów, liczby stosów HBM, zapotrzebowania na energię i kosztów.

TSMC ma rozwijać pakowanie panelowe CoPoS (Chip-on-Panel-on-Substrate) z możliwym uruchomieniem produkcji około 2028–2029 r., choć późniejsze doniesienia sugerują dłuższy harmonogram. 912 Ta rozbieżność dobrze pokazuje problem całej branży: plany technologiczne rozwijają się szybko, ale terminy komercjalizacji zależą od gotowości produkcyjnej równie mocno jak od ambicji konstruktorów.

Dla nabywców układów AI praktyczny wniosek jest prosty: przewagi w obliczeniach nie kupuje się już wyłącznie na poziomie wafla. Zdolność do zarezerwowania, zakwalifikowania i skalowania zaawansowanego pakowania staje się częścią przewagi konkurencyjnej.