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「AI晶片越做越大」是當前科技顯學,但令人費解的是,原本被視為台積電先進封裝必然趨勢的CoPoS技術,近期腳步卻意外放緩。這項變動不僅牽動台積電的產能佈局,更揭示了AI晶片設計龍頭輝達(NVIDIA)在高速運算領域的策略逆轉。騰旭投資投資長程正樺在《下班國際線》節目中深入剖析,指出這背後關鍵,可能不在於技術瓶頸,而是產業對「晶片尺寸」與「算力提升」邏輯的重新思考,進而讓3D堆疊技術浮上檯面,成為下一波競爭焦點。

CoPoS延後:技術瓶頸還是經濟效益考量?

談到先進封裝,CoWoS與CoPoS這兩項技術經常被放在一起討論,它們的概念其實相近,主要差別在於載體的幾何形狀。CoWoS沿用圓形晶圓製程,而CoPoS則希望轉向更接近方形面板的載體。程正樺解釋,當晶片封裝面積膨脹到八個reticle(光罩單元)甚至更大時,圓形晶圓的邊角會產生較多空間浪費,效益不彰;相對而言,方形載體能更有效地利用空間,可配置的晶片單元數量大增,理論上能改善成本與生產週期。

不過,改用方形製程可不是簡單把圓盤「切成方的」這麼容易。既有的設備、治具、化學材料塗布方式與製程設計,幾乎都建立在圓形晶圓的基礎上。一旦全面轉向方形面板,就意味著大量設備與流程必須重新設計或更換,這是一筆巨大的投資。因此,CoPoS的經濟效益只有在封裝尺寸真的「大到一個程度」時才會顯現。如果AI晶片沒有繼續快速變大,那麼切換到新製程的急迫性自然會下降。

  • 可帶走的知識點: CoPoS延後並非台積電技術退步,而是當前AI晶片尺寸尚未達到足以充分發揮方形載體經濟效益的臨界點。

伺服器物理限制:NVIDIA的「算力甜蜜點」

真正讓「越大越好」這個邏輯踩煞車的,其實是伺服器本身的物理空間限制。程正樺以輝達的平台為例說明,目前大型AI封裝約為5.5個reticle,一個運算托盤(compute tray)假設可以放置四顆晶片。但如果單顆晶片一路膨脹到八個reticle,同一個托盤可能就只能塞進兩顆。

有趣的是,這會導致一個反直覺的結果:5.5個reticle乘以四顆,和八個reticle乘以兩顆相比,整個運算托盤得到的總體算力,未必會有巨大的差距。而且晶片越大,製造難度、良率以及翹曲(warpage)等問題都更加棘手。這也解釋了為何當後續產品仍能維持約5.5個reticle的封裝規模時,CoWoS就足以支撐需求,暫時沒有必要為了更大面積立刻全面轉向CoPoS。換句話說,CoPoS的延後,更可能是客戶產品規格與經濟效益重新計算後的結果。

從產業面來看,這波CoPoS延後,看似一個單一技術的調整,實則反映了AI晶片發展的深層邏輯變化。過去我們總習慣於「摩爾定律」的線性推進,認為尺寸越大、電晶體越多,性能就越強。然而,當物理極限與經濟效益的雙重考量浮現,產業龍頭如輝達便開始尋求更具效率的「非典型」解方。對台積電而言,這不僅是技術路線的選擇,更是其先進封裝服務能否持續引領市場的關鍵考驗。能快速調整策略、將資源導向 3D堆疊等垂直整合技術,才能在瞬息萬變的AI競賽中保持領先。這也提醒我們,科技進程從來都不是單向道,具備彈性與前瞻性才是王道。

AI晶片新戰場:從「往旁邊蓋」到「往上堆」

然而,AI算力不可能停在原地。既然封裝的平面尺寸不能無限擴張,另一條路徑自然是從2D走向3D。程正樺形容,過去對晶片的思維像是不斷把房子「往旁邊蓋」,但下一步可能就要改成「往上蓋」了。如果固定同樣的封裝尺寸,在GPU上方再堆疊另一顆GPU,就能透過垂直整合來增加運算密度。而台積電的SoIC(系統整合晶片)技術,正是這種3D系統整合的重要推手之一。

在同樣的占用面積下,透過3D堆疊放入更多運算元件,理論上就有機會大幅增加算力。因此,SoIC相關投資的重要性可能隨之提高。程正樺也指出,目前看來,3D方向的發展速度可能比單純把大型封裝繼續放大還要快。這意味著,市場如果只盯著「CoWoS之後一定就是CoPoS」的線性思維,可能就錯估了AI封裝的進化路徑。真正的競爭已經從平面面積大小,升級到如何在固定伺服器空間中塞入最多算力。CoPoS並沒有消失,但SoIC與3D堆疊可能提前搶走聚光燈;AI晶片下一戰,比的已經不只是「誰做得最大」,而是「誰堆得最高、還能穩定量產」。

  • 可帶走的知識點: 3D堆疊技術(如SoIC)是AI晶片在平面擴張受限後,提升算力與運算密度的主要解決方案,將是未來先進封裝的重點發展方向。

這場AI晶片封裝的戰略轉向,無疑為產業帶來新的思考。它不僅考驗著台積電等製造夥伴的技術彈性,更重新定義了AI算力提升的未來路徑。未來,我們或許會看到更多結合異質整合、垂直堆疊的創新方案,而非一味追求單一晶片的巨大化。對於關心科技趨勢的你我而言,這也意味著不能再用線性思維去預測技術發展。真正決定勝負的,將是誰能以最巧妙的方式,在有限的物理空間內創造出最大的運算價值。 你認為,這場「往上堆」的競賽,會如何改變你我所知的AI世界呢?

本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由Yahoo奇摩新聞發布。

常見問題 FAQ

台積電CoPoS技術為何會延後?

CoPoS延後主要原因並非技術瓶頸,而是當前AI晶片尺寸尚未大到足以充分發揮方形載體(CoPoS優勢)的經濟效益。同時,伺服器物理空間限制與製造難度也讓晶片設計者重新思考「越大越好」的策略。

CoWoS與CoPoS兩種先進封裝技術的主要差異點為何?

CoWoS與CoPoS概念相似,主要差異在於載體形式:CoWoS沿用圓形晶圓製程,而CoPoS則希望轉向更接近方形面板的載體。方形載體在晶片封裝面積擴大到一定程度時,能更有效利用空間,減少邊角浪費。

3D堆疊技術(如SoIC)如何成為AI晶片發展的新趨勢?

當AI晶片平面擴張受限時,3D堆疊技術透過在晶片上方垂直堆疊更多運算元件,能在固定面積內大幅提升運算密度與算力。台積電的SoIC正是這種3D系統整合的重要技術,被視為AI晶片未來發展的關鍵路徑。

輝達(NVIDIA)在AI晶片設計上,為何不再一味追求單一晶片尺寸最大化?

輝達發現,單一晶片尺寸無限膨脹,在伺服器有限的物理空間下,整體運算托盤的總體算力提升幅度可能不如預期,且會增加製造難度與良率問題。因此,他們轉向尋求更有效率的算力密度提升方案,例如3D堆疊。

※ 此篇文章由 AI 改寫或生成,內容僅供參考,可能存在錯誤或不準確之處。

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