從CoWoS到SoW-X 台積電打造超大型AI運算平台
除CoWoS外,台積電也同步推進System on Wafer(SoW)技術,以滿足未來超大型AI系統需求。台積電指出,SoW可整合多達64顆HBM與16顆運算晶片,中介層尺寸超過40倍光罩大小。其中,用於邏輯晶片整合的SoW-P已於2024年量產,可同時整合邏輯與HBM的SoW-X則預計於2029年就緒。
在高速傳輸領域,台積電也大舉推進COUPE與共同封裝光學(CPO)技術。根據台積電資料,與傳統銅線相比,基板上搭載COUPE的CPO可提供4倍功耗效率、延遲降低90%;若在中介層導入COUPE,效能更可提升至10倍功耗效率,延遲降低95%。
台積電表示,搭載COUPE技術的全球首個200Gbps微環調變器(MRM)將於2026年量產,位元誤差率低於1E-08。未來也將持續推進400Gbps調變器、多波長技術與多列光纖陣列單元,目標於2030年達成4Tbps/mm頻寬密度。
針對市場高度關注的CoWoS光罩尺寸放大與CoPoS布局,張敦翔認為,兩者並非取代關係,而是同步升級概念。
他解釋,CoPoS主要目的在於降低封裝成本與Wafer損耗,目前可能分兩階段推進。第一階段是將封裝Carrier由圓形改為方形,以降低邊緣損耗;第二階段則是進一步將Silicon Interposer也改為方形。
至於CoWoS光罩尺寸持續放大、甚至朝40倍方向發展,本質上則是為了解決未來超大型AI晶片與超大型封裝需求。他認為,現階段大型CoWoS可視為CoPoS全面量產前的最佳方案,未來若CoPoS成熟,兩者同步升級後,降本效益還會進一步放大。
EMIB、CoWoS路線不同 GPU與ASIC先進封裝戰分流
談到英特爾(Intel)EMIB與台積電CoWoS先進封裝技術差異,張敦翔表示,EMIB本質上屬於矽橋(Silicon Bridge)概念,成本相對較低;CoWoS則採完整矽中介層,因此整體性能通常仍較佳。
他認為,這某種程度也反映GPU與ASIC的差異。GPU產品通常更追求極致效能,因此長期仍偏向CoWoS;ASIC則較重視成本與CP值,因此較可能採用EMIB等方案。
張敦翔指出,Google TPU未來可能導入Intel EMIB,也與TPU本質上屬於ASIC架構有關,對絕對效能要求不像GPU那麼極致;但若是輝達、AMD等高性能AI晶片,長期仍可能回到CoWoS架構。
至於GPU與ASIC未來對台積電AI營收貢獻變化,他認為,ASIC未來幾年年複合成長率(CAGR)確實有機會高於GPU,主因在於基期較低,但兩者更像是同步成長,而非互相取代。
他表示,目前AI大型模型仍由輝達主導,且台積電CoWoS產能相當高比例仍由輝達包下,因此未來三年內,ASIC仍不太可能超越GPU對台積電的營收貢獻。
CPO供應鏈仍各做各的 台積電成最大整合關鍵
至於近期技術論壇大量提及的CPO,張敦翔認為,目前市場其實都在等待台積電定義標準,包括光引擎(Optical Engine)、PIC、EIC、FAU等零組件,供應鏈仍在等待統一方向。
他指出,相較輝達,「市場就在等,等台積電」,因為台積電掌握的是整體封裝與系統整合方案。若未來台積電能率先定義清楚規格,後續設備、零組件與供應鏈設計方向就能同步收斂,整個CPO量產進程才有機會真正加速。
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