站长之家(ChinaZ.com) 7月3日消息:全球客户纷纷排队购买英伟达的图形处理单元（GPU），但供应紧张导致价格飙升。GPU 是生成式人工智能（AI）程序如 ChatGPT 的核心。英伟达在全球 AI GPU 市场占据了 90% 以上的份额。
AI 行业最近的快速发展推动了对英伟达 GPU 的全球需求，但供应仍然紧缺。英伟达的旗舰产品 A100 和 H100 GPU，因其在 ChatGPT 等方面的应用而闻名，完全由台积电代工生产。6 月初，台积电决定根据英伟达的要求扩大其封装能力。
得益于其名为 Chip on Wafer on Substrate（CoWoS）的封装技术，台积电独家生产英伟达芯片。用于快速高效处理数据的 AI 芯片在技术上具有挑战性，需要先进的封装技术。封装技术的重要性在于提高半导体性能，而随着超微制程工艺最近达到人类头发厚度的两万分之一，这一重要性更加凸显。
在封装过程中，芯片被三维堆叠在单一薄膜中，从而减小它们之间的距离。这使得芯片之间的连接更快，从而实现高达 50% 甚至更高的性能提升。芯片的堆叠和封装方式对性能有很大影响。
台积电于 2012 年首次引入 CoWoS 技术，并自那以后不断升级其封装技术。与此同时，全球半导体行业出现了一种将不同类型的半导体（如存储器和系统半导体）组合在一起，创建全新类别半导体的新技术（异构集成）。现在，英伟达、苹果和 AMD 离不开台积电及其封装技术来生产他们的核心产品。
这意味着英伟达可以依靠台积电进行封装和晶圆代工，从而获得成品芯片。
换句话说，晶圆代工服务的用户关注的不仅是代工公司的芯片制造能力，还包括他们在制造后如何封装芯片的能力。除了 CoWoS 之外，台积电还拥有其他封装技术。包括全球领先的封装公司 ASE 在内，中国台湾的半导体封装企业已经在全球市场上占据了 52% 的份额。
这种无可比拟的封装技术解释了为什么全球 IT 巨头如英伟达和苹果仍然希望使用台积电的生产线，尽管三星电子在 2022 年成功量产了 3 纳米半导体。因此，所有用于 AI 和自动驾驶半导体的大型代工订单都流向了台积电，该公司与三星之间的市场份额差距越来越大。台积电在 6 月 8 日启动了 Fab 6，这是一家专门从事高端封装的半导体生产工厂，显示了其与三星竞争的决心。
三星也全力开展了开发先进封装技术的努力，以将芯片性能提升到新的水平。在 2023 年 6 月 27 日举行的三星 Foundry Forum 上，三星电子宣布与台积电展开全面的封装竞争，表示将不仅提升其封装技术，还将发展相关生态系统。为此，这家韩国半导体巨头甚至提出了一站式封装服务的概念。计划为希望提高芯片性能的客户提供定制封装服务，并长期建立一个专门从事封装的新生产线。
为了超越台积电的 CoWoS 技术，三星还在开发更先进的 I-cube 和 X-cube 封装技术。特别是，韩国芯片制造商正在着重研究多芯片垂直堆叠的三维封装，以提升性能。一位半导体行业内部人士表示：「三星正在准备一种更先进的半导体三维封装技术。不久之后，三星和台积电在封装领域将会正面对决。」
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