TSMC:s CoWoS når 99 % utbyte – AI-flaskhalsen flyttar till HBM och ABF-substrat

Återstående leveransbegränsningar: Minne och ABF-substrat

Jun He pekade uttryckligen på att flaskhalsen flyttar uppåt i leveranskedjan, bort från TSMC:s egen CoWoS-kapacitet:

• HBM-minne: HBM-leveranserna är i praktiken slutsålda genom 2026 hos alla tre stora DRAM-leverantörer (SK hynix, Samsung, Micron) . Det finns dessutom en utbytesrisk för HBM4E 12-stapel, med branschrykten om att vissa kunder kan falla tillbaka på 8-stapelskonfigurationer, vilket minskar effektivt minne per paket med cirka 33 % .
• ABF-substrat (Ajinomoto Build-up Film): ABF-substrat är fortfarande den kritiska flaskhalsen för flip-chip-paket med många lager. TSMC:s CoWoS-kapacitet är fullt allokerad genom 2026 och långt in i 2027, med ledtider på 52–78 veckor för AI-paketeringsorder . Bristen på ABF-substrat är en stor strukturell begränsning som avgör hur många paket TSMC kan leverera, oavsett CoWoS-linjetillgång .

Skalningsplaner: Från 5,5x till 14x Retikel senast 2028–2029

TSMC lade fram en aggressiv färdplan för retikelstorlek i en takt på ungefär ”en generation per år”:

14x retikel CoWoS förväntas integrera ungefär 10 stora beräkningsdynor och 20 HBM-minnesstaplar i ett enda paket, vilket i praktiken gör paketet till ett systemnivåberäkningssubstrat . Vissa källor anger 2028 för 14x retikel, medan andra (inklusive Jun Hes presentation) nämner 2029 för kommersiell produktion. Skillnaden speglar sannolikt en tape-out 2028 och en volymramp 2029 .

Viktiga tekniska utmaningar för skalning

Skalning till 14x retikel (och bortom) innebär flera fysiska och processtekniska hinder:

• Böjning/mekanisk stress: Större paketarea skapar betydande böjning och stress över interposern, substratet och dynstacken, vilket kräver avancerade material och processkontroll .
• Signalintegritet och anslutningstäthet: Att upprätthålla höga bandbredder och låg latens över en 3× större yta kräver framsteg inom mikrokulor, genomkopplingar i kisel (TSV) och omfördelningslager .
• Strömförsörjning och termisk hantering: Ett 14x-paket med ~10 stora beräkningsdynor och 20 HBM-staplar kommer att dra extremt hög effekt, vilket kräver nya kyllösningar och distributionsnät för ström .
• Litografisk sömnad: Paket större än en enda retikelexponering kräver exakt flerskottsömnad, en viktig tillverkningsutmaning för utbytet i stor skala .
• Substrattillgång: Större paket kräver större ABF-substrat med fler lager – just den komponent som redan är i kortast tillgång .

TSMC anser att wafer-nivå CoWoS (snarare än panel-nivå-paketering) fortfarande är den bästa vägen för dessa största anslutningar, eftersom panel-nivå-teknologier ännu inte kan matcha CoWoS anslutningstäthet .

Konkurrensposition vs Intel

TSMC:s avslöjanden på OCP APAC står i skarp kontrast till Intels paketeringsarbete:

• Utbytesgap: Flera branschkällor rapporterar att Intels konkurrerande EMIB-T (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge) -teknik fortfarande jagar 90 % utbyte, medan TSMC:s CoWoS redan överstiger 98 % i HVM . Detta är ett gap på 8+ procentenheter i stor skala.
• Retikelstorleksfärdplan: TSMC siktar på 14x retikel (~12 000 mm²) till 2028–2029. Intel har offentligt lovat ett 12x retikel-paket på en liknande tidslinje, vilket placerar TSMC cirka 15–20 % större i målarea .
• Kapacitet och ekosystem: TSMC utökade CoWoS-kapaciteten med 106 % under 2025 och har höjt investeringsbudgeten för 2026 till rekordhöga 60–64 miljarder dollar, delvis för att finansiera ytterligare paketeringsutbyggnad . CoWoS-kapaciteten är slutsåld genom 2027, vilket innebär att TSMC:s kunder (Nvidia, AMD, Broadcom, etc.) är låsta till TSMC:s paketeringsekosystem – en strukturell vallgrav .
• Intels position: Intels foundry-paketeringsverksamhet (inklusive EMIB-T) är fortfarande i utbytesrampningsfasen och har ännu inte uppnått jämförbar produktionsskala. Gapet i utbyte och kapacitet innebär att TSMC förblir den dominerande leverantören av avancerad paketering för högpresterande AI-acceleratorer under överskådlig framtid.

Slutsats

TSMC:s 5,5x retikel CoWoS har uppnått 98–99 % utbyte i högvolymstillverkning, vilket flyttar AI-chipflaskhalsen från TSMC:s egna paketeringslinjer till HBM-minne och ABF-substratförsörjning. Företaget planerar att skala till 14x retikel (~12 000 mm²) senast 2028–2029, med kapacitet att integrera ~10 beräkningsdynor och 20 HBM-staplar – men står inför betydande mekaniska, termiska och substratrelaterade utmaningar. I jämförelse med Intels EMIB-T (uppskattat till ~90 % utbyte) har TSMC en kommandande ledning i utbyte, skala och kapacitet inom avancerad paketering för AI.