谷歌的 TPU 在被外部采用后,成为了人工智能领域的头条新闻;然而,这其中存在一个可能成为重大制约因素的方面。
在当今人工智能计算领域,人们对专用集成电路(ASIC)的兴趣空前高涨,这主要是因为人们普遍认为,在人工智能应用的下一阶段——推理阶段,像谷歌的TPU这样的芯片将凭借更低的总体拥有成本和更优异的性能占据主导地位。随着谷歌第七代Ironwood TPU的推出,Meta和Anthropic等公司纷纷表示有兴趣将ASIC集成到他们的工作负载中,TPU被外部采用的趋势也愈发明显。然而,如果谷歌想要进军基础设施市场,供应链的限制将构成巨大的挑战。
据《中国时报》报道,谷歌的TPU芯片产量可能无法达到市场预期,主要原因是该公司难以从台积电等供应商处获得先进的封装材料,而这对于成功量产至关重要。诸如CoWoS之类的技术是芯片制造商大幅提升芯片性能的一种途径。以TPUv7为例,谷歌采用了MCM(多芯片模块)设计,可以将多个芯片集成到一个统一的封装中。
TPUv7 并非采用大型单芯片,而是将多个硅芯片集成在硅中介层上,并通过微凸点阵列连接各个芯片组。这最终实现了可扩展性,并针对矩阵乘法器和推理架构优化了内部设计。值得一提的是,Ironwood 还通过中介层布线将网络 PHY 和路由逻辑直接集成到封装中,最终实现了超低延迟的 D2D 连接。先进的封装技术是谷歌 TPU 技术栈不可或缺的一部分,因此该公司必须确保足够的产能以扩大其外部应用。
富邦研究院预测,谷歌2026年的TPU出货量将低于主流分析机构的预期,主要原因是CoWoS瓶颈问题不容忽视。台积电现有的供应链已完全专注于苹果和英伟达的产品,因此,即便台积电已投入巨资提升产能,再为先进封装技术引入其他客户也并非易事。鉴于谷歌在量产方面仍处于供应链的后起之秀,其订单自然排在最后。
这当然并不意味着TPU不会被采用,而是行业内部的瓶颈使得谷歌难以向广泛的客户群体提供其定制芯片。谷歌解决这一问题的一种方法是与英特尔或安靠等公司合作进行先进封装,而且有传言称这家科技巨头已经在探索EMIB-T解决方案。人工智能供应链在满足客户订单方面具有高度不确定性,因此我们无法确定谷歌的下一步行动。
台积电CoWoS大爆单 台积电受惠Nvidia英伟达、Google、亚马逊、联发科等大客户AI与高速运算(HPC)订单涌入,传出旗下CoWoS全系列先进封装订单塞爆,无论CoWoS-L、CoWoS-S等制程全面满载,营运热转。 业界透露,台积电先进封装大爆单,公司努力扩产之际,2026年也将扩大携手协力伙伴,以满足客户需求。 供应链透露,台积电积极扩充的CoWoS制程为CoWoS-L,至于CoWoS-S则用挪移设备方式去瓶颈扩充,该领域重要应用客户包含英伟达、超微、苹果、博通,以及多家云端服务业者与设计公司等,过往该制程由台积电一条龙服务,如今已扩大委外给协力伙伴,确保矽中介层与多项技术无缝接轨,即时满足客户需求。 研调机构Counterpoint指出,先进封装需求持续高张,台积电积极扩充CoWoS-L产能,预计至2026年底可达每月10万片晶圆,主要受惠于英伟达GPU与客制化ASIC订单涌入。日月光投控受惠台积电订单外溢,封测领导地位稳固。 台积电先进封装扩产方向相当明确,台积电董事长先前曾在法说会上预告,当前CoWoS产能严重供不应求,台积电自身努力扩产之余,也会携手封测伙伴,希望2025年至2026年达到供需平衡阶段。 另一方面,台积电先进封装产能塞爆,先前市场一度传出苹果、高通等大厂考虑采用英特尔先进封装作为备胎,最快2028年导入英特尔方案。不过,业界指出,台积电携手协力伙伴深度绑定客户,并搭配先进制程产能一条龙统包服务,伴随公司扩增的新产能逐步到位,预期客户流向英特尔的先进封装订单有限。 台积电大扩产 摩根士丹利证券11月时调升台积电3纳米制程与CoWoS产能后,最新调查再度确认台积电2026年CoWoS扩产20%~30%、月产能约12.5万片。更关键的是,新增产能几乎被英伟达与博通两大国际客户包走,仅部分少量产能分配给联发科,凸显AI GPU与AI ASIC需求双强,有利AI半导体景气的成长动能。 摩根士丹利证券半导体产业分析师詹家鸿早在11月中时,便基于终端需求强劲,接连调高台积电3纳米制程、CoWoS于2026年的产能预估,分别拉升至每月16万~17万片与12万~13万片,掀起外资调升产能估计序幕。 大摩在最新的AI供应链调查中,虽未对先进制程、先进封装产能预期再做调整,但进一步发现,新开出的产能不但依旧无法完全满足客户所需,还已经被英伟达、博通与联发科预定。 英伟达身为全球AI领头羊,对CoWoS产能需求庞大,詹家鸿认为,在台积电进一步扩张CoWoS产能后,英伟达所需CoWoS-L由59万片上调至70万片,呼应大摩分析师Joe Moore最新预估,即英伟达有望于2026年底前达成AI GPU营收5,000亿美元的展望;此外,Spectrum带动的需求也使CoWoS-S出货增加约5,000片。 博通的CoWoS-L订单虽因Meta ASIC设计调整,下修约2万片;不过,考量Google TPU需求持续上升,大摩认为,将使博通在台积电CoWoS-S订单由15.5万片提升至20万片。整体而言,博通CoWoS订单总量从由21万片,增加至23万片。 与此同时,联发科获得来自台积电与非台积电供应链的更多支援,其CoWoS-S订单也由1万片提升至2万片。 另一方面,超微(AMD)日前财务说明会中亦表示,AI转折点将为CPU市场至2030年带来额外300亿美元需求。此外,超微2026年一般伺服器需求仍强劲,大摩预计,其CoWoS-L需求将增加约1.5万片,总量达到4万片,惟产能将由日月光投控供应。 整体而言,在各大客户对AI需求带动下,大摩点出,除负责GPU与ASIC晶圆代工重任的台积电最为受惠外,提供TPU设计服务的联发科、TPU测试的京元电子、供应AI伺服器BMC的信骅、亚马逊(AWS)Trainium3受惠股的世芯-KY、大啖Google CPU与特斯拉AI5商机的创意等,也都是具备高成长能见度的受惠股。 日月光成背后赢家 台积电先进封装产能大爆满,正扩大委外释单,相关订单外溢效应大开,日月光投控旗下日月光半导体和矽品成为大赢家。因应台积电庞大转单,日月光与矽品近期砸大钱扩产与购置设备。 根据公开资讯站资料,日月光与矽品近二个月已斥资逾百亿元扩产迎接大单,凸显台积电外溢订单强劲。 日月光投控大咬台积电CoWoS委外订单之余,后续还有新订单落袋。业界透露,最近超夯的CoWoP,是一种先进芯片封装架构,主要创新在于跳过传统封装基板(如ABF载板),将芯片与中介层硅晶圆组合后,直接焊接于强化的主机板(Platform PCB)上,台积电将委外由矽品担纲主轴操刀。 业界指出,OpenAI开启的生成式AI浪潮,已成为当前科技业发展主轴,带动英伟达、超微等大厂高速运算(HPC)订单动能爆发性成长,包括微软、Meta、亚马逊AWS及Google等指标大厂都竞相争抢高速运算产能,需求至少将旺到明年底无虞。 台积电是英伟达、超微高速运算芯片唯一产能供应商,举凡2纳米、3纳米先进制程及SoIC、CoWoS先进封装产能都已经被预订一空,让台积电开始加速委外先进封装、先进测试,借此因应AI客户庞大需求。 日月光投控看好,今年先进封装与测试业务表现强劲,全年先进封装营收可望达成16亿美元目标,并预期2026年将再增加超过10亿美元,增幅逾六成,显示AI与高效能运算需求强劲不坠,带动公司持续加大资本支出,稳固全球半导体封测龙头地位。 日月光投控正积极加快扩产脚步,以旗下矽品为例,先前兴建的二林厂、斗六厂都可望在明年准备就绪,加上日月光半导体先前收购稳懋位在高雄路竹厂房,亦可望在明年完成机台进驻,让日月光投控2026年营运成为市场期待的焦点。 因应先进封装庞大需求,日月光投控正砸大钱投资。根据日月光投控公告,单是近二个月,包括旗下日月光半导体与矽品,花在取得厂务工程、设备等的资金,合计即高达111.73亿元,后续还可望再有新增投资,透露当下先进封装市场需求相当强劲。