AI 晶片能不能出貨,愈來愈不只取決於邏輯晶片是否從晶圓廠完成製造,而是取決於後段能否把運算晶粒、高頻寬記憶體(HBM)、基板與封裝整合成可用產品。
市場報導引述分析師指出,台積電 CoWoS 先進封裝產能可能從 2026 年預估的每月約 13 萬片晶圓當量,至 2028 年底擴大至約 26 萬片,約為兩倍;擴產重點據稱包括美國亞利桑那州園區及台灣 AP7 廠。這並非台積電公布的完整產能承諾,而是分析師與供應鏈估計,因此實際時程、產品組合與良率仍有不確定性。
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為何 CoWoS 成為 AI 晶片瓶頸?
CoWoS 是「Chip-on-Wafer-on-Substrate」的縮寫,屬於 2.5D 先進封裝技術家族。它用來將大型運算晶粒或多個小晶粒(chiplet)與 HBM 並置、互連,必須同時處理高密度晶粒互連、龐大記憶體頻寬、供電,以及量產良率與可靠性。
對現代 AI 加速器而言,做出運算晶粒只是第一步。只有在邏輯晶片、HBM 堆疊、基板及封裝完成整合後,產品才能交付。因此,即便前段晶圓產能足夠,先進封裝不足仍會直接限制可交貨的 AI 加速器數量。
需求又高度集中。Epoch AI 的分析顯示,NVIDIA、Google、AMD 與 Amazon 四大 AI 晶片設計商,在 2025 年按產值計合計消耗逾九成全球 CoWoS 產能及 HBM 供應,但只占約 12% 的先進邏輯晶粒產量。
35 TrendForce 也指出,CoWoS 供應緊張已蔓延至設備、載板、封裝材料與其他零組件。
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這也解釋了為何「產能分配」如此關鍵:大型客戶預訂大量產能後,較小型 AI 晶片業者與新興客製化加速器專案,可能面臨更長的認證與採購週期。
台積電擴產幅度可觀,但預測數字並不一致
每月 26 萬片晶圓當量是相當積極的 2028 年底目標。其他公開預測較低:瑞穗預估台積電 2026 年 CoWoS 月產能約 14 萬片、2027 年約 19 萬至 20 萬片;另有報導預期 2028 年底約可達每月 22 萬片。
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這些落差不能忽略。它們是分析師或供應鏈估算,並非可互換的保證產量;不同報告對 CoWoS 各技術版本、委外生產、良率及「晶圓當量」換算方式,也可能採用不同假設。較明確的結論是:台積電與整個供應生態系正在快速擴產,但 AI 封裝需求同樣快速成長。
台積電也正於亞利桑那州建置先進封裝能力,同時擴增台灣據點。然而目前先進封裝仍高度集中於亞洲;美國產能屬於多年期在地化布局的一環,尚不能立刻改變以台灣為核心的供應鏈格局。
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英特爾 EMIB-T 與 CoWoS 有何不同?
英特爾的 EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge,嵌入式多晶粒互連橋接)採取不同的物理架構。它不是在整個封裝底部鋪設全尺寸矽中介層,而是在有需要進行高密度、高速連接的相鄰晶粒之間,於有機封裝基板中嵌入小型矽橋。
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EMIB-T 則在這些矽橋中加入穿矽通孔(TSV)。英特爾表示,這些垂直通道可將電力直接送往晶片,不必繞過矽橋,有助改善複雜 AI 封裝的供電效率與訊號傳輸。
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兩種架構的主要取捨可簡化為:
- CoWoS:採較大範圍的中介層整合方式,適合高頻寬、超大型封裝。
- EMIB/EMIB-T:採局部矽橋,只在需要密集連接的位置使用矽材;若良率相當,可望降低矽中介層用量並具有較低成本潛力。
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英特爾表示,EMIB-T 目標是在 2028 年支援超過 12 倍光罩尺寸的封裝。
17 對能夠依橋接式拓撲重新最佳化封裝的客製化加速器而言,這讓 EMIB-T 成為大型晶粒系統的一項重要選擇。
不過,EMIB-T 並非 CoWoS 的自動替代品。封裝選擇會牽動記憶體配置、晶粒布局、功耗預算、散熱設計、互連需求、軟體時程與供應商認證;已依某個封裝平台完成設計的產品,未必能在產品週期後段輕易轉換。
AI 晶片供應鏈將如何改變?
先進封裝成為策略性投入
AI 晶片公司不再只需要取得先進製程晶圓開工量,還必須同步確保 HBM、先進載板、測試、組裝及封裝產能。CoWoS 的稀缺意味著,封裝配額可如同先進製程節點一樣,直接影響產品產量與上市時程。
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這將鼓勵業者更早展開共同設計、簽訂更長期的產能保留協議。封裝供應商不再只是製造流程的最後一站,而會成為晶片架構與供應規畫的核心合作夥伴。
供應地點趨於多元,但台灣仍是核心
台積電在亞利桑那州增加產能、英特爾在美國部署先進封裝,確實為客戶增加地理選項。英特爾將 EMIB 納入其美國先進封裝平台;台積電則正在亞利桑那州建置首批先進封裝設施。
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但這只能在邊際上降低集中度,無法立即消除。台灣仍是高量產先進封裝的關鍵基地。要形成合格的替代供應來源,不只需要廠房,還要有製程成熟度、良率、材料供應、HBM 整合、測試能力,以及客戶完成驗證。
英特爾、封測業者與記憶體供應商的議價角色上升
CoWoS 受限,讓 Intel Foundry 有機會把封裝服務獨立提供給客戶,不必綁定客戶採用其邏輯晶圓製造。EMIB-T 的局部矽橋設計,也使英特爾提供的是不同路線,而非單純複製 CoWoS。
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同時,委外半導體封裝測試(OSAT)業者、載板供應商與 HBM 製造商的重要性都會提高。真正的瓶頸並非單一封裝產線,而是一條彼此依存的供應鏈。
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展望 2020 年代末:不是誰取代誰,而是市場分工
較可能的結果不是 CoWoS 消失,也不是 EMIB-T 贏得所有專案,而是先進封裝市場走向分工:
- CoWoS 將繼續服務最大型、最重視頻寬的 AI 加速器封裝。
- EMIB-T 可適用於受益於局部橋接、不同供電路徑,以及較少矽中介層用量的設計。
- 隨著封裝尺寸、HBM 數量、功耗與成本上升,3D 整合與面板級封裝將獲得更多關注。
市場曾報導台積電有意在 2028 至 2029 年間推進 CoPoS 面板級封裝量產,但後續報導提出了可能更晚的時程。
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12 這種不確定性正反映先進封裝的核心挑戰:技術藍圖推進很快,但商業化時點最終仍取決於製造準備度,而非僅是設計企圖。
對 AI 晶片採購方而言,實務結論很清楚:領先運算能力已不能只在晶圓層級採購;能否及早保留、完成認證並擴大量產先進封裝,已成為競爭護城河的一部分。