人工智能和高性能计算的快速发展,使得异构集成需求日益增长,先进封装技术也因此成为一项战略重点。据TrendForce报告显示,台积电的CoWoS平台目前是该领域的领先解决方案。
然而,随着芯片服务提供商加速自主研发ASIC芯片以满足更复杂的功能需求,其对封装尺寸的要求也大幅增长。因此,一些芯片服务提供商正在考虑从台积电的CoWoS芯片转向英特尔的EMIB芯片。
TrendForce指出,CoWoS技术通过中介层将计算逻辑、内存和I/O芯片连接起来,并将这些芯片安装在基板上。该技术已扩展到包括CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L。随着NVIDIA的Blackwell平台在2025年接近量产,市场需求正迅速转向CoWoS-L,因为它将硅中介层集成到了封装中。预计随着NVIDIA即将推出的Rubin架构的推出,这一趋势还将继续,Rubin架构将采用更大的光罩尺寸。
人工智能/高性能计算需求的增长导致了CoWoS技术的重大瓶颈,包括产能短缺、光罩尺寸限制和制造成本上升。TrendForce观察到,大部分CoWoS产能已被NVIDIA GPU占用,其他客户的选择十分有限。
此外,对更大封装尺寸的需求不断增长以及美国本地化要求,促使谷歌和 Meta 等北美主要 CSP 与英特尔合作,共同采用 EMIB。
英特尔的EMIB相比台积电的CoWoS具有多项优势。首先,EMIB通过将小型硅桥直接集成到基板上实现芯片间连接,无需使用大型且昂贵的中介层。这种设计简化了结构,提高了生产良率。其次,由于封装中只有一小部分是硅,EMIB最大限度地减少了因材料热膨胀系数(CTE)不同而导致的热膨胀不匹配。这降低了翘曲风险,并提高了长期可靠性。
EMIB 还支持更大的有效光罩尺寸扩展:CoWoS-S 的扩展倍数上限为 3.3 倍,CoWoS-L 约为 3.5 倍(预计到 2027 年将达到 9 倍),而 EMIB-M 已支持 6 倍,预计到 2026-2027 年将达到 8-12 倍。成本是另一项显著优势——通过省去中介层,EMIB 为需要超大封装的 AI 客户提供了一种更具成本效益的解决方案。
然而,EMIB 也存在固有的局限性:硅桥的面积和布线密度限制了带宽,延长了传输距离,并导致延迟略高于 CoWoS。因此,EMIB 主要吸引的是 ASIC 客户,而非对带宽和延迟要求极高的 GPU 厂商。
据TrendForce称,自2021年宣布成立独立的英特尔晶圆代工服务(IFS)部门以来,英特尔已投入数年时间研发EMIB先进封装技术。该公司已成功将这项技术应用于其服务器CPU平台,包括Sapphire Rapids和Granite Rapids。随着谷歌计划在其2027年推出的TPU v9中采用EMIB技术,以及Meta正在考虑将其应用于MTIA加速器,EMIB有望显著推动IFS的增长。然而,在可预见的未来,CoWoS仍将是NVIDIA和AMD高带宽产品的主要封装解决方案。