格罗方德(GlobalFoundries,简称GF)宣布已与台积电签署一份价值20亿美元、为期五年的制造协议,将在其纽约马尔塔(Malta)晶圆厂生产硅中介层(Silicon Interposer)。双方表示,此举为台积电CoWoS先进封装生态系统建立了首个美国本土供应源,预计量产将于2028年上半年开始爬坡。该协议初始期限为五年,并包含未来产能扩张框架。

需明确的是,在纽约生产中介层并不等同于完成CoWoS封装。中介层仅是CoWoS工艺流程的上游部件,台积电负责将中介层与逻辑芯片及高带宽内存(HBM)键合的封装产线目前仍集中在台湾。直到台积电及安森美(Amkor)在亚利桑那州的封装设施于2028至2029年左右投产,这一局面才会改变。换言之,这笔交易填补了美国封装拼图中的关键缺口,但尚未彻底解决供应链依赖问题。

硅中介层:AI芯片的“数据高速公路”

现代AI加速器(如英伟达Blackwell、AMD MI系列、谷歌TPU)并非单一芯片,而是由多个芯片封装而成。硅中介层位于计算芯片与基板之间,通过密集的铜布线和垂直硅通孔(TSV),实现GPU与HBM之间每秒太字节级的数据传输。此外,格罗方德的协议还涉及嵌入式深沟槽电容(DTC),用于抑制电压波动,这对管理日益增长的AI加速器功耗至关重要。

由于中介层制造需要前端半导体工艺(如光刻、深沟槽刻蚀),因此必须由具备相应能力的代工厂而非后端组装测试厂(OSAT)生产。格罗方德凭借其在马尔塔厂的先进工艺,成为这一角色的合适合作伙伴。

CoWoS产能瓶颈与地缘困境

台积电控制了约90%的CoWoS兼容先进封装产能,且长期处于供不应求状态。尽管台积电计划到2026年底将月产能提升至约13万颗,但分析师估计供需缺口仍将保持在20%左右。台积电CEO魏哲家曾公开表示,CoWoS产能已售罄至2026年。受此影响,谷歌已将2026年TPU生产目标削减25%。

地理层面的依赖同样显著。目前在台积电亚利桑那州制造的芯片,仍需运回台湾进行封装,这种往返约1.2万英里的供应链安排削弱了本土制造的安全意义。

格罗方德的战略卡位

格罗方德虽不与台积电在3纳米以下尖端制程竞争,但硅中介层无需最先进晶体管节点,而是依赖复杂的工艺能力。格罗方德现有的马尔塔厂基础设施及其美国制造足迹,使其成为技术可行的供应商。公司高级副总裁Ed Kaste表示,此举旨在创建安全、可扩展的先进封装元件来源。

值得注意的是,台积电尚未发布独立声明确认该交易,公告主要通过格罗方德渠道发布。

美国AI封装供应链的真实进度

格罗方德的交易填补了中介层生产的空白,但在2028年之前,在马尔塔制造的中介层仍需运往台湾进行组装。完整的美国本土AI芯片供应链仍需等待以下节点成熟:

  • 硅中介层:格罗方德马尔塔厂,目标2028年上半年。
  • CoWoS封装:安森美亚利桑那厂目标2028年初投产;台积电亚利桑那封装线目标2029年前上线。
  • HBM内存:目前尚无在美国本土运营的AI芯片级HBM晶圆厂。

与此同时,英特尔正推广其EMIB封装技术作为替代方案。虽然EMIB成本更低且支持更大封装,但其互连密度低于CoWoS-S,且现有针对CoWoS优化的设计难以轻易转换。因此,高性能AI训练负载在2028年前很可能仍依赖CoWoS。

此次合作标志着格罗方德从特色代工厂向AI供应链关键合作伙伴的战略转型。继获得氮化镓工艺技术许可及宣布160亿美元投资计划后,格罗方德正通过介入CoWoS生态,深化其在AI基础设施领域的布局。