台积电的 CoWoS 扩产计划,指向一个愈发清晰的现实:决定 AI 芯片能否交付的,不再只是前段晶圆制造,也包括后段先进封装。
据台湾媒体引述分析师的消息,台积电可能把 CoWoS 月产能从 2026 年预计约 13 万片晶圆当量,提升至 2028 年底约 26 万片;扩产重点包括美国亚利桑那州园区及台湾 AP7 厂。由于这并非台积电公布的详细、具约束力的产能承诺,实际投产节奏、产品组合与良率仍有不确定性。
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为什么 CoWoS 成了 AI 芯片的关口?
CoWoS 全称为 Chip-on-Wafer-on-Substrate,可理解为一种 2.5D 先进封装技术。它能把大型计算芯片或多个芯粒,与高带宽内存(HBM)堆叠整合在同一封装中,同时处理极高密度的芯片互连、内存带宽、供电和散热,以及批量制造中的良率问题。
对高端 AI 加速器来说,逻辑芯片从晶圆厂下线只是中间步骤。只有在计算芯片、HBM、封装基板及其他材料完成整合和测试之后,产品才能出货。因此,即使先进制程晶圆供应足够,封装能力不足也会直接限制可交付的 AI 芯片数量。
需求又高度集中。Epoch AI 的分析显示,2025 年,英伟达、谷歌、AMD 和亚马逊四家 AI 芯片设计商合计消耗了全球超过 90% 的 CoWoS 产能及 HBM 供应价值,但其占先进逻辑芯片产量的比例仅约 12%。
35 TrendForce 也指出,CoWoS 供应紧张已外溢到生产设备、基板、封装材料和其他关键环节。
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这意味着,头部客户提前锁定产能后,规模较小的 AI 芯片公司与新定制加速器项目,可能面临更长的验证和采购周期。
台积电扩产力度很大,但预测数字并不一致
每月 26 万片晶圆当量的 2028 年底目标,是市场报道中的激进估计。其他预测相对较低:瑞穗预计台积电 CoWoS 月产能将在 2026 年达到 14 万片、2027 年达到 19 万至 20 万片;另有报告预计到 2028 年底约为 22 万片。
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这些差异很重要。它们来自分析师或供应链预测,并不等同于保证产出;不同报告对 CoWoS 技术版本、外包产能、良率和“晶圆当量”换算方式的假设也可能不同。
比单一数字更可靠的结论是:台积电及其供应链正在快速扩大先进封装能力,但 AI 对封装的需求也在同步猛增。
台积电正建设亚利桑那州的先进封装能力,并在台湾新增产能。不过,先进封装目前仍高度集中于亚洲;美国项目属于多年本地化布局的一环,短期内还不会改变台湾在供应链中的核心位置。
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EMIB-T 与 CoWoS:不是谁取代谁,而是封装路线不同
英特尔的 EMIB,即嵌入式多芯片互连桥,采用不同的物理结构。它不使用覆盖整个封装的大尺寸硅中介层,而是在有高密度连接需求的相邻芯片之间,将小型硅桥嵌入有机封装基板中。
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EMIB-T 在此基础上,为硅桥加入贯穿硅通孔(TSV)。英特尔表示,这些垂直通道可将电力直接送至芯片,而非绕过硅桥布线,从而改善复杂 AI 封装的供电效率和信号传输。
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两种路线的核心差异可以概括为:
- CoWoS:采用较大范围的中介层整合,面向高带宽、大型封装需求;
- EMIB/EMIB-T:采用局部硅桥,只在需要处实现高密度连接。若良率可比,其所需硅中介层更少,理论上具备更低成本的潜力。
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英特尔称,EMIB-T 到 2028 年可扩展至超过 12 倍光罩尺寸。
17 对于能够围绕桥接式拓扑进行设计的定制 AI 加速器而言,这使其成为大型芯粒系统的一项重要选择。
但 EMIB-T 不应被简单描述为 CoWoS 的直接替代品。封装方案与内存布局、芯片排列、功耗预算、热设计、互连需求、软件进度及供应商认证密切相关。一款已按某种封装平台定型的芯片,通常无法在产品周期后期轻易切换到另一条路线。
对 AI 芯片供应链意味着什么?
先进封装成为战略性生产要素
AI 芯片企业需要争取的不只是先进制程晶圆开工量,还要同步取得 HBM、先进基板、测试、组装和封装产能。CoWoS 的稀缺,使封装配额能够像先进制程节点一样,直接影响产品销量和发布时间。
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结果是,芯片公司会更早与封装供应商共同设计,并通过更长期的产能预订降低供应风险。封装厂不再只是制造流程的最后一站,而是架构设计与供应规划中的关键合作方。
供应链会分散一些,但台湾仍居关键位置
台积电在亚利桑那州新增产能、英特尔在美国部署先进封装,都会增加地理上的选择。英特尔将 EMIB 纳入其美国先进封装平台;台积电则正在亚利桑那州建设首批先进封装设施。
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不过,这只能边际缓解集中度,无法立刻消除。要建立一条真正合格的替代供应链,不是有厂房就够了,还要具备成熟工艺、稳定良率、材料供应、HBM 整合、测试能力和客户验证。
英特尔、OSAT 与内存供应商的话语权上升
CoWoS 受限,为英特尔晶圆代工业务提供了机会:即便客户的逻辑芯片不由英特尔制造,英特尔也可争取提供封装服务。EMIB-T 的局部硅桥方案,给了英特尔一条差异化路线,而非对 CoWoS 的简单复制。
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同时,封装测试外包厂商(OSAT)、基板供应商及 HBM 制造商的重要性也在上升。真正的瓶颈并不只是一条 CoWoS 产线,而是一串相互依赖的关键投入品。
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走向 2030 年:先进封装市场将更分层
更可能出现的结果,不是 CoWoS 消失,也不是 EMIB-T 赢得所有项目,而是先进封装市场进一步分层:
- CoWoS 仍将服务于最庞大、最依赖高带宽的 AI 加速器封装;
- EMIB-T 可适用于重视局部桥接、替代供电路径及较低硅中介层使用量的设计;
- 随着封装尺寸、HBM 数量、功耗和成本持续上升,3D 整合与面板级封装将获得更多关注。
台积电据报正推进 CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)面板级封装,市场曾预期其在 2028—2029 年间爬坡;但后续报道也提出了可能更晚的时间表。
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12 这种不确定性恰好说明,先进封装路线图虽然演进迅速,但商业化时间取决于制造成熟度,而不只是设计目标。
对 AI 芯片采购方而言,结论很直接:领先计算能力已不能只按晶圆来采购。谁能提前预订、完成认证并规模化使用先进封装,谁就多了一层竞争壁垒。