台積電與美國晶圓代工大廠格羅方德(GlobalFoundries)正式宣布達成一項為期五年、總金額達 20 億美元的製造合作協議。格羅方德將擴充其位於美國紐約州馬爾他(Malta)晶圓廠的產能,專門為台積電生產用於先進封裝技術的矽中介層。
紓解 AI 晶片封裝瓶頸 紐約廠預計 2028 年升級量產
隨著全球科技巨頭對人工智慧(AI)伺服器與高效能運算(HPC)晶片的需求持續暴增,先進封裝產能不足已成為整體半導體供應鏈的主要瓶頸。台積電本次釋出的訂單,主要針對 CoWoS 先進封裝體系中的關鍵組件——矽中介層(Silicon Interposer)。
格羅方德規劃在美國紐約州馬爾他廠建置相關設備,並導入嵌入式深溝槽電容器(eDTC)等先進技術。該設施將成為美國本土首個支援先進封裝技術的矽中介層供應基地,預計於 2028 年上半年開始逐步擴大量產規模,為跨世代 AI 晶片提供更具彈性且大規模的封裝支援。
擴大封裝生態系夥伴 打造在地化供應韌性
由於台積電自有的 CoWoS 產能長期處於供不應求狀態,先前已陸續與世界先進以及聯電集團夥伴展開合作,由協力廠協助生產矽中介層,台積電則專注於後續的最終封裝整合。此次將格羅方德納入合作夥伴陣容,代表台積電將先進封裝零組件的製造進一步延伸至美國在地。
格羅方德高層表示,透過這項合作能在美國本土建立值得信賴的製造足跡,強化全球客戶供應鏈的安全與穩定性,同時也為下一代 AI 系統提供更強大的運算效能支援。
這代表什麼
這項合作對半導體產業與台灣供應鏈具有多重實質意義:
- 紓解先進封裝產能缺口:目前限制輝達(NVIDIA)或超微(AMD)等客戶 AI 晶片出貨量的最大因素,往往不是前段晶圓製造,而是後段 CoWoS 封裝。台積電將技術相對成熟但不可或缺的矽中介層委外製造,能將自有資源聚焦於最核心的封裝整合,有效提升整體產能輸出。
- 台積電全球佈局與專業分工策略:台灣半導體產業鏈依然掌握最核心的製造與封裝技術,但透過將部分輔助組件釋單給世界先進、聯電與格羅方德等業者,除了能降低台積電本身的資本支出負擔,還能滿足美國市場對於「在地製造」與供應鏈韌性的要求。
- 對產業與企業的實質影響:當 AI 晶片供應瓶頸逐步獲得解決,AI 伺服器與周邊硬體的交貨期將會縮短,有助於帶動台灣伺服器代工廠與零組件供應商的營運動能,同時促進企業導入 AI 應用設施的建置速度。
背景補充
要理解這次合作的重要性,需要先了解什麼是 CoWoS 先進封裝與矽中介層:
在傳統半導體製造中,晶片被單獨切割後直接封裝在電路板上。然而,為了讓 AI 晶片發揮極致效能,必須將運算核心(如 GPU 或 CPU)與高頻寬記憶體(HBM)以極近的距離連接,此時就需要用到「CoWoS」封裝技術。
在 CoWoS 結構中,「矽中介層」就像是一座極為精密的微型橋樑。運算晶片與高頻寬記憶體共同安裝在矽中介層之上,透過中介層內部密密麻麻的微小金屬導線相互傳輸資料。由於矽中介層本身不需要最先進的 3 奈米或 2 奈米邏輯製程,使用較為成熟的半導體技術即可製造,因此非常適合外包給其他晶圓代工廠生產,再送回進行最終的 3D 封裝堆疊。
常見問題
台積電為何需要將 CoWoS 的矽中介層訂單釋出給格羅方德?
由於全球 AI 晶片需求暴增,台積電 CoWoS 先進封裝產能長期供不應求。將不需極先進製程的矽中介層委外生產,能讓台積電專注於核心封裝整合,大幅擴充整體產能。
格羅方德預計何時開始量產矽中介層?
格羅方德將擴充其位於美國紐約州馬爾他廠的產能,預計於 2028 年上半年開始逐步提升量產規模。
矽中介層在 AI 晶片封裝中扮演什麼角色?
矽中介層位於運算晶片與高頻寬記憶體下方,作為高速通訊的連線基板,能讓資料以極高的頻寬與效率在不同晶片之間傳輸。