台积电,紧张了?

类别:业界动态  出处:网络整理  发布于:2026-07-31 14:00:35 | 7354 次阅读

  由于台积电的CoWoS先进封装产能严重受限,而英特尔更灵活的EMIB封装却吸引了越来越多的订单,这家台湾芯片制造商意识到,为了保持竞争优势,它必须改变发展方向。据The Information报道,该公司选择尝试复制英特尔先进封装技术的一些创新之处。
  显然,台积电内部将这项新的封装项目称为“准EMIB”,它大量借鉴了英特尔的创新方法。
  芯片封装是芯片生产的阶段,在此阶段,独立的硅片被组装成一个单元并连接在一起,使它们能作为一个整体工作,并与计算机的其他部分相连。封装曾被视为半导体制造中相对常规的步骤,但随着人工智能需求的激增,推动芯片设计者将更多处理器和高带宽内存组合到越来越大、越来越复杂的封装中,封装已成为行业紧迫的瓶颈之一。
  台积电的晶圆基板封装(CoWoS-S)方案使用大型且昂贵的硅中介层将处理器与高带宽内存(HBM)连接起来。这本质上是一个覆盖整个芯片底部表面的全表面硅中介层,其上均匀分布着微凸点网格,这些微凸点起到互连介质的作用。
  与此同时,英特尔已开发出一种名为嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)的封装技术,该技术利用微小硅片在处理器与内存之间建立高速连接。这一工艺已引起英伟达等潜在客户的兴趣,因为它能支持更大型的多芯片设计—从而制造出性能更强的AI 芯片—并帮助芯片设计商实现供应商多元化。据 The Information 报道,英伟达正在评估将 EMIB 用于未来一款在单一封装内集成四颗图形芯片的处理器。
  据悉,台积电正与台湾公司景硕科技共同开发这项技术,后者专门生产构成芯片封装基座并在芯片与服务器其他组件间传输信号的基板。
  台积电拒绝置评。景硕科技未回应置评请求。
  台积电执行官魏哲家在本月的财报电话会议上表示,公司现有的先进封装产能已极度紧张,正在制约客户的发展。这种产能瓶颈为英特尔提供了难得的机会,使其得以争取那些长期高度依赖台积电的客户。
  即便这些客户初仅将封装业务转向英特尔,这种合作也能帮助这家美国公司展示其技术实力、深化客户关系,并终在更多芯片制造订单上展开党争。
  这种市场兴趣对英特尔而言堪称重大转折。这家美国芯片制造商多年来始终试图重新赢得行业挑剔客户的青睐,曾一度领跑全球半导体的制造竞赛,但反复的生产延期让台积电后来居上,促使众多行业领先的设计公司将更多产品转单至这家台湾企业。
  台积电目前为英伟达等公司制造的芯片。与此同时,英特尔正试图打造能够与台积电竞争的代工制造业务。随着英特尔努力恢复其制造信誉,先进封装为其招揽潜在客户提供了另—条途径。例如,据The Information报道,谷歌在对英特尔的EMIB技术进行了数月测试后,已下单要求英特尔在2028年为其封装超过300万颗定制AI处理器。
  对台积电而言,这个类似EMIB的项目是遏制英特尔优势的一种方式。知情人士称,这项工作仍处于早期阶段,尚不清楚何时能投入商业生产。但这表明,随着客户寻求更多产能和组装下一代处理器的替代方案,AI热潮正推动这家全球主导地位的芯片制造商扩大其封装产品线。
  台积电的基板上晶圆上芯片(CoWoS)是封装英伟达和谷歌等公司 AI芯片的技术。AI处理器必须不断从内存中提取海量数据,这就要求将这两个组件紧密放置并通过高速连接相连。
  台积电的CoWoS技术通过处理器和内存下方的中间层来实现这些连接。而英特尔的EMIB 技术则是在封装基板中,仅在需要快连接的位置嵌入细小的硅桥,而非将所有组件置于同一层上,这种方法有助于更轻松地组装日益庞大和复杂的设计。
  这使得基板成为类似EMIB 封装技术开发中的关键环节。景硕科技可以协助台积电设计和制造这种承载硅桥并连接上方组件的基板。
  换句话说,英特尔的嵌入式多芯片互连桥(EMIB)在某些方面比台积电的CoWoS-L效率更高,它使用直接嵌入有机基板内的微小硅“桥”将单个处理器封装内的多个硅芯片(芯片组)连接起来,高密度微凸点仅放置在芯片组与桥接的边缘。
  基本上,EMIB 的作用不是通过庞大而昂贵的硅层或覆盖整个芯片的 RDL 来路由信号,而是像一条局部微型高速公路,只放置在两个芯片需要相互通信的地方。
  为了更好地理解英特尔方案的固有效率,不妨考虑一下EMIB不使用任何中间层这一事实。芯片组直接位于有机基板上,并通过埋入式桥接器,以单一的连接工艺相互连接。
  相比之下,台积电的CoWoS-L采用完全独立的重分布层(RDL)中介层,并将局部硅互连(LSI)桥接器嵌入其中。这种RDL加桥接器的三明治结构制造在传统的圆形硅晶圆上,然后贴附到下方的有机基板上。它需要两个独立的组装和贴附步骤。
  此外,英特尔的下一代EMIB-T技术采用了直接穿过嵌入式硅桥的硅通孔(TSV)。这些垂直布线通道允许电源和高速信号从芯片封装底部向上流动,穿过硅桥,直接进入位于其上方的处理器或内存,从而实现3D堆叠。
  由于台积电的 CoWoS-L 产能已售罄至 2026 年,甚至排到了 2027 年,而且在某些情况下交货周期长达 78 周,这家芯片制造巨头显然需要另辟蹊径来阻止英特尔的崛起。
  英特尔先进封装,且战且进
  随着人工智能对“算力”的需求空前高涨,半导体行业正在告别依赖单个大型芯片的时代。先进的封装技术是将多个专用芯片互连的关键所在。这使得它们能够作为一个强大的整体运行,从而更快地处理未来海量工作负载。
  英特尔多年来一直在美国和全球范围内从事先进的芯片封装技术。这是当今科技产品多芯片封装中关键的环节之一。
  在英特尔位于新墨西哥州里奥兰乔的工厂里,先进的封装技术正在扩大“光罩极限”——将封装尺寸扩大到目前行业标准的 8 倍,到 2028 年将扩大到 12 倍以上。
  我们已经从单个大芯片的时代过渡到芯片系统时代,几乎就像“硅马赛克”一样,将专门的芯片单元互连成一个巨大的封装。
  “上世纪 80 年代,这里是 6 英寸晶圆制造领域的。40 多年后的今天,情况发生了翻天覆地的变化,这里已成为美国先进封装领域的,”英特尔位于新墨西哥州的 Fab 9 先进封装工厂经理 Katie Prouty 解释道。
  为了满足人工智能的巨大需求,英特尔正在突破物理极限。英特尔晶圆代工采用Foveros堆叠技术,并结合EMIB互连技术,构建更强大的芯片体系。
  “有些客户初是来找我们寻求先进封装技术的,”普劳蒂说。“如果我们成功满足了这些客户的需求,他们就会继续增强对英特尔作为晶圆代工厂的信任和信心。”
  公司于 1980 年在新墨西哥州里奥兰乔成立,当时只有 25 名员工,如今已发展成为拥有 2700 名员工和 500 家供应商的企业,致力于将美国先进的包装技术推向市场。
  英特尔新墨西哥州Fab 9工厂正在采用的一项先进封装工艺,是将更小的专用芯片单元(或称芯片组)连接成一个高性能的单一系统。一项名为Foveros的技术使英特尔晶圆代工能够将这些芯片组连接到硅中介层上。你可以把这个中介层想象成披萨饼皮。
  “在晶圆厂内部,芯片贴装工具是英特尔Foveros先进封装工艺的第一步,”新墨西哥州Fab 9工厂的工程师克里斯·塞伯特说道。“如果我们用食物来打比方,这个工具就像是把‘披萨饼皮’(也就是硅晶圆)送进来,然后把你想要的任何‘披萨配料’(也就是特制芯片)送到机器的另一侧,它就会把它们贴装到‘饼皮’的顶部。”
  然后,晶圆会被送到另一个类似烤箱的工具中,将各个组件“烘烤”在一起。烘烤完成后,FOUP(前开式统一封装舱)的顶部机器人轨道系统会将晶圆送到另一台机器上,在那里,环氧树脂会填充芯片下方和周围的区域 ,确保所有组件紧密压合。
  ,晶圆在另一台设备中被切割成单个封装,切割过程中使用水冷刀片以确保精度。“这个工艺的优势在于,它使我们能够将来自不同设计或不同工艺节点的多种芯片全部集成到同一晶圆上,”塞伯特说道。
  利用 Foveros 技术,各个芯片单元可以作为一个强大的整体运行,在处理海量工作负载的同时,运行速度更快。Foveros 将耗电电路放置在更节能的工艺节点上,从而延长笔记本电脑电池的续航时间。笔记本电脑可以做得更轻薄,边缘计算设备也能在不牺牲性能的前提下,安装在更小的空间内。Foveros 还允许在更小的空间内集成更多功能,从工厂车间到您的桌面,全程如此。
  半导体先进封装工艺的一部分包含一项名为EMIB(嵌入式多芯片 互连桥)的技术,该技术利用 嵌入基板中的微型硅桥将专用芯片连接在一起。这种方法使不同的芯片能够作为一个整体协同工作,在提供人工智能所需的强大性能的同时,还能提高效率并降低制造成本。
  其他代工厂可能会使用昂贵的硅中介层作为芯片之间的连接层,而英特尔晶圆代工则仅在需要的地方嵌入微型高速硅桥。这种数据捷径大幅降低了成本,并将这种由小芯片组成的“硅马赛克”打造成了强大的人工智能引擎。
  例如, 当数据中心产品中多个芯片相邻时,EMIB 会在基板中创建一个桥梁,使它们可以相互通信,而无需大型晶圆基中介层。
  2026 年的发展是 EMIB-T,它通过该桥接器增加通道,直接向芯片供电,而不是绕过芯片供电,从而提高了电源效率和高带宽存储器 (HBM) 技术所需的信号路由。
  这不仅仅是速度,更是自由。只有英特尔晶圆代工才能将来自不同来源的芯片直接混搭到业界的基板上。正是这种灵活性 ,让 我们能够支持运行数据中心的下一代人工智能引擎。
关键词:台积电

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