从苹果M1 Ultra,解密英特尔挑战台积电的最强武器

2022-03-18 18:20:26 381
3月12日苹果春季发表会,超越一众产品、留下最多惊叹号的,是苹果资深硬件技术副总裁斯鲁吉(Johny Srouji)口中,「全球最强大、最厉害的个人电脑芯片」——M1 Ultra。



这颗苹果高层口中的「怪物级芯片」,是用苹果自行发开的创新封装架构UltraFusion,将两颗M1 Max芯片连接在一起,用硅中介板(interposer)连接芯片组,可以同时传递超过一万个讯号,提供每秒2.5TB的超低延迟和处理器间频宽,是业界多芯片互连技术频宽的4倍以上。

强大效能的关键之一,是让两颗M1 Max安稳平放的一片载板。

不要小看这一片小载板,任何高效运算的CPU都需要它,甚至重要到让台积直接投资、巩固产能。
一名台湾载板厂高层向《天下》证实,M1 Ultra处理器正是使用 台积CoWoS先进封装制程,放芯片组的关键载板产线,在苹果的要求下,台积找台湾ABF载板大厂欣兴电子合作,设在欣兴电子桃园山莺S2A新厂内。

「厂内设备就是台积电投资的,」这名高层指出, 「苹果希望它(台积)做一条龙,在产品开发时,把载板包进来一起设计,做到最佳化。」

甚至,台积未来在中科厂内还打算拉一条载板的研发试产线。




台积电也要跳下来做载板?




在载板业者眼里,不免有点担心,台积会不会继跨入先进封装之后,又进一步向下游延伸,跨入载板生产?

但以赛亚调研副总经理、半导体研究团队主管陈逸萍认为,台积此举,只是为了站在服务大客户的角度,「为了搞清楚载板的重要性,以提供turnkey solution(统包式解决方案),应该不是真的要自己跳下来做载板。」

仿效的对象,是在美国亚历桑纳州,英特尔工厂内的载板研发产线。业界指出,英特尔在当地拥有200人的载板研发团队,其中包含多位博士。

研发出来的成果,英特尔就技转到合作的载板厂,包括欣兴、日本揖斐电(Ibiden)与奥地利奥特斯(AT&S),甚至帮它们出钱扩厂,买机台、设备。连日本味之素供应的ABF材料,都是特制的型号,只能用在英特尔的专线。

「要改产线上的东西,都要经过英特尔同意,」载板厂高层透露。

「台积电也想走(英特尔)这样的模式,」一名半导体分析师观察。

为何过去没人在讨论的载板,变得那么重要?

载板订单已到八年后




工研院产科国际所研究员陈靖函分析,从高阶笔电处理器、绘图芯片、AI芯片、伺服器到车载芯片,这些用半导体先进制程做出的高效能处理器,需要ABF载板。

一名笔电大厂总经理对《天下》解释,载板算是封装技术的一环,半导体制程的微缩已经快要达到物理的极限,要继续提升性能,需要先进封装技术来搭配。

这名总经理认为,先进封装能把多颗小面积的芯片整合,而且可以整合不同材料的半导体芯片,甚至做芯片的堆叠,能提升整体IC效能。这也代表承载多芯片封装的载板面积会变大,技术和良率困难度都更高。

「推估这就是载板业者积极扩产的原因,」陈靖函观察。

根据富邦投顾预估,载板今年需求依然吃紧,主要是伺服器需求仍高,因此包括欣兴、南电、景硕都增加产能20%以上。供给与需求仍有两成不足额落差。

先前欣兴法说会上,透露客户预约订单已经订到2027到2030年,当时法人媒体、不解,为何需要订到八年后?

现在谜底揭晓。从M1Ultra可看到,载板面积倍数成长的趋势将加剧。欣兴不断扩充的产能,看来也早被包走。

英特尔载板布局:大手笔包厂




在先进制程被台积打得节节败退的英特尔,正是「包厂模式」的始作俑者。

英特尔当时要发展多芯片封装技术EMIB,就是要把中介板嵌入载板,因为载板叠层多,良率低会造成产能耗损和缺货。

英特尔超前部署,早在2018年就已经展开和日本ABF载板厂揖斐电研发合作密切。

富邦投顾一份载板产业报告指出,除了揖斐电,英特尔还和日本神钢(Shinko)以及奥特斯、台湾欣兴等都有包厂合作。

一名了解英特尔载板布局的台系载板厂主管透露,英特尔台面上至少就有全球六座合作厂的产能,这还不包括陆续兴建中的新厂。

去年,英特尔布局多时的载板一条龙策略发挥功效。在一场史无前例的载板大缺货,采用台积领先英特尔的制程,业绩势如破竹的AMD,最后却因为拿不到足够的载板,因此吃下的市占不如预期 ,让执行长苏姿丰 大为震怒。

「无论你拿到多少晶圆产能,都需要有足量载板搭配,去年AMD载板不够,没办法出货,」陈逸萍指出。

「这是英特尔目前与台积竞争唯一的优势,如果载板继续缺下去,英特尔有载板,技术也不相上下,大家还是会考虑英特尔,」 载板厂高层观察。

在英特尔的示范之下,现在载板「包厂」已蔚为风气。业界指出,去年踢到铁板的AMD,今年也找上台湾的欣兴、南电和景硕合作,甚至连亚马逊都加入包厂行列。

本文来源:http://www.semiinsights.com/s/electronic_components/23/45101.shtml



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