台积电3DFabric工厂启用，亮剑AI高端芯片？！

科技

2023-06-14 06:06

作者：芯光猫

排版：芯光猫

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台积电总裁魏哲家，图源：百度

6月6日，台积电在召开股常会时表示，去年起，台积电CoWoS产能需求几乎是双倍增长，明年需求持续强劲，扩充先进封装制程进度越快越好。台积电总裁魏哲家指出，最近因为AIGC需求突然增加，公司接到很多订单，这些皆需要台积电的先进封装，市场需求远大于目前产能，现在首要任务是增加先进封装产能。

一、AIGC导致芯片需求激增

AI 行业掘金时刻到来。英伟达CEO 黄仁勋提出，计算机行业正在经历加速计算和生成式AI 的剧变。全球1 万亿美元数据中心市场正在由通用计算向加速计算蓬勃发展，AIGC 加速了这一进程。目前各地均在积极投建数据中心，过去数据中心市场由CPU 主导，未来GPU 有望成为其主要工作负载。

GPU 是AI 服务器的主要成本项。以浪潮信息的明星产品NF5688M6服务器测算，GPU 约占AI 服务器价值量的70%-80%，CPU 约占10%。大模型训练必须使用GPU，AI 算力需求正在以超越摩尔定律的速度增长。目前大模型训练和推理时间已能看到明显缩短，这将加速推动AI 应用的涌现，从而带动推理端算力弹性释放。

英伟达ceo黄仁勋，图源:nvidia官网

二、神秘的3DFabric技术

今年4月26日，台积电在美国加州圣克拉拉市举行了2023年度北美技术论坛，会上着重介绍了3DFabric技术。据介绍，这个技术主要由先进封装、三维芯片堆叠和设计等三部分组成。通过先进封装，可以在单一封装中置入更多处理器及存储器，从而提升运算效能；在设计支持上，台积电推出开放式标准设计语言的最新版本，协助芯片设计人员处理复杂大型芯片。

美国加州旧金山大桥，图源：百度

有市场消息称，目前被全球大模型厂商追捧的英伟达H100计算芯片，就是基于台积电3DFabric技术，利用其中的CoWoS技术将6颗原本已经很昂贵的第三代高频记忆体(HBM3)连接起来，从而令每颗记忆体扩充到80GB、每秒3TB的超高速资料传输。

台积电此前曾在声明中称，硅含量在汽车、数据中心、物联网、智能手机、HPC相关应用中不断增加，这些现代工作负载需要封装技术创新，因此晶圆设计必须采用更全面的系统级优化方法。该公司将这种优化指向了“3D堆叠和先进封装技术”。

台积电芯片，图源：百度

三、进击的台积电

台积电于 2020 年启动了先进封测六厂的兴建工程，选址位于竹南科学园区，厂区基地面积达 14.3 公顷，为台积电截至目前为止面积最大的封装测试厂，其单一厂区洁净室面积大于台积电其他先进封测晶圆厂之总和，预估将创造每年上百万片12吋晶圆约当量的 3DFabric 制程技术产能，以及每年超过 1,000 万个小时的测试服务。

这个工厂将为 TSMC-SoIC (系统整合芯片) 制程技术量产做好准备。副总经理何军表示，市场对3D IC的需求是“强劲”的，微芯片堆叠是提升芯片效能与成本效益的关键技术。

竹南科学园区，图源：百度

四、专家意见

作为全球领先的半导体制造商，台积电一直致力于不断拓展其先进封装和封测服务的产能和技术。尤其是近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，市场对AI芯片的需求越来越高，而这也迫使台积电不断升级其技术和能力以满足市场需求。就像小块饼干越来越多地被人们作为零食选择一样，人们需要更多的芯片支持不断升级的人工智能技术。

其中，CoWoS技术是台积电重点发展的技术方向之一。为此台积电提出了3DFabric技术，其将先进封装、三维芯片堆叠和设计三个方面相结合，能够在单一封装中置入更多处理器及存储器，大幅提升运算效能，这也是台积电进一步提升封装测试产能的关键技术之一。就像随着人们的味觉不断提升，饼干的品种和口味也在不断增加，台积电将不断努力为市场带来更多种类和更高性能的芯片。

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