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產業研究部.1970.01.01

【半導體設備】AI伺服器、先進封裝引領全球半導體設備需求成長

圖片來源:台積電官網

AI伺服器出貨量持續成長,四大CSP業者需求合計占比全球超過6成

根據TrendForce預估,AI伺服器出貨量於2024-2026年持續成長,預估在2026年出貨量將達近237萬台。此外,四大CSP業者(雲端服務業者)包括Microsoft、Google、AWS、Meta對高階AI伺服器的需求量觀察,預估今年占全球需求比重分別達20.2%、16.6%、16%及10.8%,合計將超過6成。

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(資料來源:TrendForce)

四大CSP廠對於AI的資本支出

隨著4月美國科技大廠陸續公布財報,與AI相關的CSP(雲端服務業者)大廠,也紛紛公布資本支出。

Microsoft:公布第3季資本支出達140億美元,並較上一季的115億美元明顯增加,主要來自AI訓練所需的採購。

Google: Alphabet的資本支出為120億美元,較去年同期增長91%,此外財務長 Ruth Porat 表示,預計今年此類支出將維持或更高,因為還在不斷建構AI產品。

Amazon: 財務長Brian T. Olsavsky在新聞發布會上表示,公司全年的資本支出將持續增加,首季的140億美元將會是全年最低點。主要是為了支持AWS基礎設施,特別是創造型AI的努力。

Meta:宣布上調2024年資本支出至350-400億美元並預期未來幾年會大舉加碼投資 AI服務。

隨著AI浪潮持續發燒,先進封裝技術成關鍵

生成式AI浪潮的推動下,資料中心對於AI晶片的需求大增,然而在市場高度需求之下,GPU晶片卻受限先進封裝產能不足而供不應求。

先進封裝是將不同功能的處理器、記憶體和關鍵元件等晶片堆疊整合,以提升晶片運算速度,並加速晶片傳輸速度,此為AI晶片性能提升的關鍵支持。

近期因產能不足而成為熱門話題的CoWoS先進封裝是一種2.5D/3D的先進封裝技術,主要分為CoW和WoS,其中CoW指的是Chip-on-Wafer,指的是晶片堆疊;而WoS指的是Wafer-on-Substrate,則是將晶片堆疊在基板上。簡言之,CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)指的就是把晶片堆疊後再封裝於基板上,藉此不但能減少晶片需要的空間之外,又能減少功耗和成本。

而 2.5D 與 3D 封裝技術主要的差別在於堆疊方式。2.5D 封裝是指將晶片堆疊於中介層之上或透過矽橋連結晶片,以水平堆疊的方式;3D 封裝則是垂直堆疊晶片的技術。

CoWoS先進封裝製作過程如下:

(資料來源:優分析整理芯爵ChipLordi資料)

CoWoS先進封裝技術應用領域廣泛,包含HPC、AI、 資料中心、5G、IoT、車用電子等。近期因 AI 浪潮的引爆,GPU、AI 伺服器等產品需求大幅的提升,如NVIDIA、AMD均推出高階GPU產品H100、MI300,然而在市場高度需求之下,導致CoWoS 的產能供不應求,進而影響GPU晶片供貨吃緊、價格高漲。

根據Mordor Intelligence統計顯示,2024年先進封裝市場規模為326.4億美元,預估2029年將上升至450億美元,複合成長率(CAGR)達6.63%

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(資料來源:Mordor Intelligence)

半導體代工龍頭台積電資本支出仍維持高檔

為了因應強勁的AI需求,台積電也積極擴充先進封裝產能,並將在嘉義科學園區設置2座CoWoS先進封裝廠,首座CoWoS廠預計於5月動工,2028年開始量產。另一方面,台積電在第二季法說會提及今年資本支出目標仍維持280-320億美元,並將80%投入先進製程及光罩,10-20%用於特殊製程,10%用於先進封裝,這將推動相關半導體設備供應廠需求提升。

有哪些台廠半導體設備供應商因CoWoS而受惠?

CoWoS 位於半導體供應鏈下游的IC封裝與測試。

(資料來源:產業價值鏈資訊平台)

受惠半導體設備供應商如下:

 

 

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