美国先进封装95%依赖台积电，AI芯片供应链面临瓶颈

美国多年来投入巨资扶植本土半导体制造，但对台积电的依赖未见减轻。纽约时报指出，台积电承包几乎所有先进晶片封装，这原本半导体业中不起眼的一环，如今却成为全球争夺AI主导地位的重大瓶颈。

台积电亚利桑纳州厂最快要到2028或2029年才会导入CoWoS，目前在当地生产的晶片仍须送回台湾封装。(美联社)

台积电不只代工Nvidia辉达(另称英伟达)等AI晶片，也承包几乎所有先进封装，主要供应商和合作伙伴同样集中在台湾。

前IBM技术专家、现任加州大学洛杉矶校区教授艾尔（Subramanian Iyer），数十年来投入先进封装研发。他原本协助规画一座设于亚利桑纳州、获拜登政府拨款11亿美元的封装研发中心，但川普政府去年实质终止了计划。艾尔告诉纽约时报：「结果是把孩子和洗澡水一起倒掉，使我们比以前更依赖台积电。」

英特尔前执行长基辛格也说，晶片制造之后，封装是最重要的环节，而美国封装供应链可能更加脆弱。

台积电目前约占全球先进封装市场95%。专属的CoWoS技术可把大型AI晶片和多组高频宽记忆体整合在一起。辉达新款Rubin处理器便透过CoWoS，把两颗大型AI晶片和八组高频宽记忆体封装在同一模组内。

不过，台积电亚利桑纳州厂最快要到2028或2029年才会导入CoWoS，目前在当地生产的晶片仍须送回台湾封装。分析师估计，台积电CoWoS产能仍比需求少约30%。

台积电资深副总经理张晓强说：「我看到的只有需求不断升高，这势必会带来许多限制。」

同时，英特尔正争取更多封装客户，应用材料也计划和合作伙伴在矽谷兴建50亿美元研发设施。封装业者艾克尔（Amkor）则在亚利桑纳州兴建首座工厂，投资规模可达70亿美元，未来可望替台积电承接部分封装工作。

然而，美国目前只占全球晶片封装产能约3%。业界认为，在AI需求持续成长之下，先进封装不只是成本和产能问题，也已成为美国半导体供应链最难补上的缺口。

成本也依然高昂。研究机构TechSearch International总裁瓦达曼（Jan Vardaman）说，一套先进晶片封装成本可能高达500美元；业界高层说，较简单的封装成本则接近40美元。

有些晶片新创公司刻意避开依赖CoWoS的设计，因为光是设计所需的矽中介层（interposer），可能就要花上数月。

Majestic Labs共同创办人兼总裁拉比（Sha Rabii）说：「我们根本不想碰。」该公司正在设计一款可采用较简单封装和较便宜记忆体晶片的AI处理器。他说：「这能直接排除供应链的一项重大难题。」

艾尔和业界高层指出，长期而言，产业需要新的封装概念。澳洲新创公司Syenta提出一项方案，利用电化学技术，以较少制程打造超大型封装，并把通讯频宽提高最多20倍。

其他业者也正集结合作伙伴投入封装研究。日本化学材料商力森诺科（Resonac）近日宣布，在矽谷附近成立由12家公司组成的封装联盟，并设置试产线。