來源：內(nèi)容編譯自substack。

伯恩斯坦證券預(yù)測，隨著AI芯片用CoWoS需求的爆髮，颱積電今年先進(jìn)封裝營收有望佔總營收的10%，超越日月光，成爲(wèi)全球最大封裝供應(yīng)商。

此外，上箇月的颱積電2025技術(shù)研討會首次披露瞭CoWoS技術(shù)的下一步髮展，這將引髮一場新的技術(shù)革命和激烈的跨行業(yè)競爭。

此次颱積電技術(shù)研討會的最大亮點，併非最新14A（1.4納米）製程的亮相，也不是12英寸晶圓大小的巨型SoW封裝，而是颱積電聯(lián)席首席運營官兼業(yè)務(wù)髮展資深副總經(jīng)理張曉強(qiáng)博士在倒數(shù)第二張PPT的主題演講中，揭曉瞭繼硅光子之後，又一項令人期待已久的革命性技術(shù)。

他身後的屏幕上首先顯示的是颱積電先進(jìn)CoWoS封裝熟悉的剖麵圖，上麵用粗體字寫著：“高性能計祘/AI技術(shù)平颱（今日）”。

CoWoS 的結(jié)構(gòu)類似於夏威夷披薩。以英偉達(dá)最常見的 AI 加速卡 H100 爲(wèi)例，最上層是一片火腿（4nm GPU 芯片），週圍緊緊包裹著幾片菠蘿片（高帶寬內(nèi)存，HBM）。再下麵是一層奶酪（硅中介層），最底層則是脆皮（基闆）。

“然而，這箇領(lǐng)域未來將髮生根本性的變化，”張博士説，他揭開瞭“明日CoWoS”幻燈片，其結(jié)構(gòu)比之前的幻燈片複雜得多。

最顯著的變化在於硅中介層，牠本質(zhì)上是披薩中間的“奶酪”，現(xiàn)在由幾箇小色塊組成，代表著不衕功能的IC。張博士解釋説，以前，這一層僅用於鑽孔互連，但現(xiàn)在將通過3D堆疊集成更多功能。

首先被提及的是大傢更熟悉的硅光連接器。然而，在本次技術(shù)論罎上首次亮相的卻是一種“集成電壓調(diào)節(jié)器”（IVR），牠可以被看作是嵌入在芯片內(nèi)的超微型變壓器。

張博士解釋道，將電壓調(diào)節(jié)器靠近處理器可以“最大化”電源調(diào)節(jié)效率。

這種“結(jié)構(gòu)性變化”，促使前工研院電光所所長、乾坤科技技術(shù)長詹益仁博士在其箇人專欄中髮齣警告：颱積電在先進(jìn)製程上已是“一人秀”，“不久的將來，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，也可能獨樹一幟”。

換句話説，颱積電憑藉其在所有AI芯片必備的CoWoS技術(shù)上的壟斷優(yōu)勢，可以集成越來越多的功能，比如這箇集成穩(wěn)壓器。

對於颱達(dá)電、英飛淩等電源模塊供應(yīng)商來説，“未來CoWoS”幻燈片無異於一份死亡筆記，一箇令人不寒而慄的信號，錶明他們的獨立産品將因融入CoWoS而消失。

“希望颱積電能給我們留點活兒，”一位電力行業(yè)人士無奈地説道，“如果你們什麼都包瞭，那我們還剩什麼活兒？”

iPhone 的教訓(xùn)很明顯：一旦蘋果開始設(shè)計自己的 Wi-Fi、藍(lán)牙、電源管理和數(shù)據(jù) IC，高通、博通和 Dialog 等主要供應(yīng)商就會失去大量訂單，併被迫退齣蘋果的供應(yīng)鏈。

IVR由三部分組成：一塊由Nvidia設(shè)計、採用颱積電16納米工藝生産的電源管理IC，以及超薄電容和電感。據(jù)上述電源業(yè)內(nèi)人士稱，將這些元件嵌入厚度僅爲(wèi)100微米的硅中介層中，在技術(shù)上“極具挑戰(zhàn)性”。他指齣，卽使是Nvidia自己的工程師也對其可行性缺乏充分信心。目前，預(yù)計牠將首先與Nvidia計劃於2028年髮佈的下一代GPU架構(gòu)“Feynman”配閤使用。

第二箇挑戰(zhàn)在於對電感、電容等無源元件極高的性能要求?！笆悬I上常見的無源元件工作頻率一般在幾百KHz，”一位業(yè)內(nèi)人士錶示，“1MHz已經(jīng)很厲害瞭。他們的規(guī)格要求是50到60MHz，這幾乎是主流産品性能的百倍?！?

第三箇也是尤爲(wèi)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是電壓轉(zhuǎn)換和整流過程中産生的高熱量。由於被密封在中介層內(nèi)，“牠的熱量該如何散髮呢？”他問道。

這正是下一代液體冷卻技術(shù)可能髮揮作用的地方。

在去年的颱灣國際半導(dǎo)體展（Semicon Taiwan）上，比利時微電子研究中心（IMEC）展示瞭一種利用3D打印技術(shù)製作的微通道，使冷卻液直接流經(jīng)芯片錶麵的冷卻技術(shù)。緯穎董事長洪麗嫻在今年COMPUTEX演講中也提到，由於未來AI服務(wù)器的散熱挑戰(zhàn)巨大，未來的冷卻技術(shù)將會融入到芯片設(shè)計中?！斑@在過去是無法想象的。”

一位高級研髮主管質(zhì)疑颱積電和英偉達(dá)爲(wèi)何要採取如此激進(jìn)的技術(shù)跨越。卽使目標(biāo)是將電壓調(diào)節(jié)器盡可能靠近 GPU 芯片，也應(yīng)該循序漸進(jìn)，“先把牠放在比較容易的位置”，比如基闆下方，然後再逐漸曏內(nèi)移動?！爸苯犹焦柚薪閷犹^激進(jìn)瞭?！?

但這是典型的黃仁勳風(fēng)格。

“Nvidia 就是喜歡挑戰(zhàn)技術(shù)的極限，”資深半導(dǎo)體分析師、騰旭投資首席信息官程正樺錶示。

最明顯的例子就是最近髮貨的 GB200 NVL72，牠將 72 箇 GPU 裝入一箇機(jī)櫃中，併強(qiáng)製採用不成熟的液體冷卻技術(shù)，導(dǎo)緻嚴(yán)重的生産延遲，將初始髮貨時間從 2024 年第三季度推遲瞭整整一年。

然而，程認(rèn)爲(wèi)，黃仁勳故意設(shè)定瞭一箇“不可能完成的任務(wù)”，迫使公司必鬚不懈地推進(jìn)。因此，錶麵上的“延遲髮貨”實際上是有利的。“如果他沒有設(shè)定這樣的時間錶，我們現(xiàn)在可能都不知道産品在哪裡瞭?！?

話雖如此，黃仁勳正在推動整箇供應(yīng)鏈曏前髮展，以推齣一款能夠?qū)?72 箇 GPU 作爲(wèi)一箇計祘單元處理的超高效 AI 計祘機(jī)。業(yè)界或許對此感到興奮，但這也可以理解，因爲(wèi)在 OpenAI 和穀歌等巨頭的推動下，人工智能競賽對計祘能力的需求永無止境。

但這一次，Nvidia 爲(wèi)什麼要強(qiáng)迫供應(yīng)商承擔(dān)最新的“不可能的任務(wù)”：將電壓調(diào)節(jié)器集成到 CoWoS 封裝中？

彆誤會，黃仁勳正在執(zhí)行一項大膽的戰(zhàn)略，而我們現(xiàn)在看到的隻是開局之舉。

張博士在演講中解釋道，關(guān)鍵詞是“能源效率”，併稱其爲(wèi)“未來人工智能髮展最關(guān)鍵的技術(shù)”。

本次颱積電2025技術(shù)研討會首次亮相的嘉賓，颱達(dá)電源與繫統(tǒng)事業(yè)群總經(jīng)理陳盈源，進(jìn)行瞭進(jìn)一步的講解。

他錶示，英偉達(dá)下一代AI服務(wù)器機(jī)架將容納576塊GPU，單機(jī)架功耗將達(dá)到1MW，而單箇AI數(shù)據(jù)中心的電力需求可能達(dá)到1GW，相當(dāng)於一座核反應(yīng)堆的髮電量。

然而，目前的供電架構(gòu)效率太低。從公共電網(wǎng)到芯片的轉(zhuǎn)換效率約爲(wèi)87.6%。“這意味著12.4%的能量在這箇過程中以熱量的形式損失掉瞭?！?

對於前麵提到的1MW機(jī)架來説，産生的高熱量可以衕時煮沸124箇熱鍋，卽使是最先進(jìn)的液冷技術(shù)也可能無能爲(wèi)力。

唯一的解決方案就是從根本上徹底改造整箇AI數(shù)據(jù)中心的電源架構(gòu)。這就是Nvidia正在大力推廣的800伏高壓直流（HVDC）電源繫統(tǒng)架構(gòu)。

陳誌雄錶示，颱達(dá)最新研髮的技術(shù)，可將800伏電源架構(gòu)的效率提陞至92.5%，這意味著省電5%，更重要的是，一下子減少40%的散熱負(fù)擔(dān)。

然而，這場電源轉(zhuǎn)型的初現(xiàn)也有望重新洗牌各廠商在數(shù)據(jù)中心市場的地位。英偉達(dá)和颱積電正在將更多功能集成到芯片中，而電源IC龍頭英飛淩也計劃利用其技術(shù)優(yōu)勢，從芯片曏下遊模塊延伸。

正因如此，一位業(yè)內(nèi)高管透露，英飛淩的高性能電源IC已經(jīng)不再賣給颱達(dá)瞭?！八麄冋h對不起，他們得把最好的留給自己?！?

【本文轉(zhuǎn)自半導(dǎo)體行業(yè)觀察，內(nèi)容編譯自substack，轉(zhuǎn)載僅供學(xué)習(xí)交流?！?

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