臺積電先進封裝產能緊缺,其他晶圓代工勢力虎視眈眈
三星電子近日擴大了位于日本橫濱的新封裝研發基地的員工部署,以加快建設速度并支持下一代半導體封裝技術的研發。
此次擴建是三星于 2023 年決定在橫濱港未來 21 區建立先進封裝實驗室 (APL) 之后進行的。該設施占地約 2,000 坪(6,600 平方米),將容納 100 多名研發人員,以增強半導體封裝技術,預計于 2025 年開始運營。
最近的人員增加包括來自建筑運營、人力資源、財務和三星先進封裝 (AVP) 業務部門的員工,凸顯了三星為加速 APL 的進步并鞏固其在競爭激烈的半導體封裝領域的地位所做的努力。
APL總投資額將達到400億日元(約合2.6億美元)。值得注意的是,日本政府宣布將提供2000億日元的補貼,占總投資額的一半。這筆補貼將來自日本的“后5G基金”,該基金致力于支持該國的半導體發展。
業內人士分析,三星之所以選擇橫濱作為先進封裝研發基地,主要原因在于該市聚集了眾多封裝相關企業,且擁有知名大學的優秀人才。
據悉,三星計劃在APL重點研發AI和5G半導體后端工藝技術,這些技術也可能應用于第六代高帶寬存儲器(HBM)HBM4。
臺積電先進封裝產能不足
隨著人工智能技術的飛速發展,數據中心GPU需求激增,特別是英偉達H100等AI芯片需求量的大幅上升,導致臺積電面臨CoWoS先進封裝技術的產能危機。
據Trendforce報道,大型云端服務供應商如微軟、谷歌、亞馬遜和Meta正在不斷擴大其人工智能基礎設施,預計今年的總資本支出將達到1700億美元。
這一增長直接推動了AI芯片需求的激增,進而導致硅中介層面積的增加,單個12英寸晶圓可生產的芯片數量正在減少。
臺積電為了應對這一挑戰,計劃在2024年全面提升封裝產能,預計年底每月產能將達到4萬片,相比2023年提升至少150%。
同時,臺積電已經在規劃2025年的CoWoS產能計劃,預計產能可能還要實現倍增,其中英偉達的需求占據了一半以上。
然而,CoWoS封裝技術中的一個關鍵瓶頸是HBM芯片,HBM3/3E的堆疊層數將從HBM2/2E的4到8層升至8到12層,未來HBM4更是進一步升至16層,這無疑增加了封裝的復雜性和難度。
頭部企業積極擴張HBM產能
AI是當前半導體市場的一抹亮色。隨著云服務廠商積極部署AI大模型,AI服務器進入增長軌道。TrendForce集邦咨詢預估,至2026年,AI服務器(包含搭載GPU、FPGA、ASIC等)出貨量將占整體服務器的15%,成為撬動服務器市場的新增長點。
AI 服務器對芯片內存容量和傳輸帶寬提出更高要求,也拉動了高端存儲芯片和高密度存儲模組的出貨成長,尤其是HBM技術的迭代升級和應用。據市場調查機構Yole數據,HBM今年以來平均售價是普通DRAM的5倍,加上近期SK海力士和美光的HBM產能售罄情況,進一步證實了市場對這一技術的高度認可和迫切需求。
在這樣的趨勢下,SK海力士、三星、美光正在積極擴張HBM產能,爭奪市場份額。
作為HBM技術先行者的SK海力士,在2023年四季度率先迎來盈利,其中HBM和DDR5是較大業績支撐。財報顯示,SK海力士2024年一季度DRAM業務收入占比61%,ASP(平均銷售價格)環比上漲超過20%。SK海力士表示:“憑借HBM等面向AI的存儲器技術領導力,公司提升了面向AI服務器的產品銷量,同時持續實施以盈利為主的經營活動,從而實現了營業利潤環比增長734%的業績。”此外,順應面向AI的存儲器需求增長的這一趨勢,SK海力士決定加大于今年3月率先開始生產的HBM3E產品供應,并拓展其產品客戶群。
而誓要捍衛存儲第一大廠市場地位的三星自然也不甘示弱。三星存儲業務副總裁 Jaejune Kim在一季度財報電話會議中談到:“我們計劃到2024年年底,HBM芯片的供應量比去年增加3倍以上。我們已經協調了HBM芯片供應商,在共同努力下實現2025年讓HBM芯片產量再翻一番的目標。”
雖與SK海力士、三星相比,美光當前所占的市場份額較小,但隨著其開始量產HBM3E產品并將其應用于英偉達H200 Tensor Core GPU,有望在未來的GPU市場上取得更高市場占有率。最新財報顯示,美光2024財年第二財季已實現DRAM營收42億美元,占美光總營收的71%。此外,美光預計2024財年資本支出在75億美元至80億美元之間,均高于去年資本支出和此前規劃,主要是為了支持HBM3E的產量增長。美光首席執行官 Sanjay Mehrotra對外透露:“我們正處于為Nvidia(英偉達)下一代 AI 加速器提供 HBM3E驗證的最后階段。”
綜合多家市場研究機構分析,預計今年SK海力士和三星的HBM市占率均為47%~49%,美光則有望達到5%。閃存市場分析師孫夢維認為:“盈利之后的原廠對市占的要求開始提高,尤其主要推動先進制程產能釋出,預計三季度在一定利潤水平下,對市占要求將進一步提高。”
