一文讀懂輝達下一代晶片封裝技術“CoWoP”

摩根大通稱,輝達正在探索的晶片封裝技術CoWoP,將利用先進的高密度PCB(印刷電路板)技術,去除CoWoS封裝中的ABF基板層,直接將中介層與PCB連接,具有簡化系統結構,更好的熱管理性能和更低功耗等優勢。該技術有望替代現有的CoWoS封裝方案。

最近市場炒得火熱的晶片晶圓板封裝(CoWoP)技術,與現有的CoWoS封裝有什麼區別?對供應鏈有何影響?商業化前景如何?

8月5日,據追風交易台消息,摩根大通在最新研報中稱,輝達正在探索一項革命性的晶片封裝技術CoWoP(Chip-on-Wafer-on-PCB),該技術有望替代現有的CoWoS封裝方案。

摩根大通指出,這一技術變革將利用先進的高密度PCB(印刷電路板)技術,去除CoWoS封裝中的ABF基板層,直接將中介層與PCB連接。

該行還在研報中詳細分析了"CoWoP"技術對於供應鏈的影響,認為對ABF基板廠商顯然是負面消息,卻是PCB製造商的重大機遇

雖然,摩根大通分析師認為該技術在中期內商業化機率較低,主要受制於多重技術挑戰,但是該行在研報中強調:

無論CoWoP是否成功量產,輝達都通過系統級方法繼續引領資料中心AI基礎設施創新。

01. 算CoWoP技術原理與優劣勢分析

研報稱,CoWoP代表Chip-on-Wafer-on-PCB技術路徑。在完成晶片-晶圓中介層製造步驟後,中介層(頂部帶晶片)直接安裝到PCB(也稱為平台PCB)上,而不是像CoWoS工藝那樣繫結到ABF基板上。

該技術的潛在優勢包括:

  • 簡化系統結構,通過減少傳輸損耗提高資料傳輸效率,確保NVLink互連更高的範圍;
  • 更好的熱管理性能和更低的功耗;
  • 降低每代產品都在上升的基板成本;
  • 潛在減少一些後端測試步驟。

然而,摩根大通認為,這項技術存在關鍵挑戰。目前只有蘋果公司採用mSAP或SLP PCB技術,但其節距尺寸更大,PCB板面積更小,因此將此技術擴展到具有更高載流能力的大型GPU仍然是技術和營運挑戰

02. 供應鏈影響:IC基板負面衝擊顯著、PCB製造商的重大機遇

摩根大通在研報中稱,對ABF基板廠商而言,這顯然是負面消息,因為基板附加值可能會大幅減少或完全消失,更複雜、精細節距的訊號路由將轉移到RDL層(中介層),而高端PCB層承擔封裝內路由步驟。

摩根大通認為,對於PCB製造商,是一個重大機遇高速。研報指出:

“性能與主機板高電流/電壓要求之間的權衡是阻止平台PCB實現真正基板規格的主要挑戰。mSAP是在實現25/25微米更精細線/間距尺寸方面最佳的PCB技術,但仍遠低於ABF的亞10微米線/間距能力。”

因此,該行認為,具備先進mSAP能力以及基板/封裝工藝深度知識的公司將更有優勢。

03. 演算法革新:中期內商業化機率較低無礙輝達創新領導力持續強化

摩根大通分析師認為,由於多重技術挑戰,CoWoP中期內商業化的機率仍然較低。

歷史上,更高的I/O數量和更精細的線/間距尺寸(CoWoS-L降至5微米,CoWoS-S約10微米)需要遷移到ABF基板。對於AI加速器,即使ABF基板也預計會在5/5線/間距尺寸之後失效。

PCB技術即使使用mSAP,目前也只能達到20-30微米的線/間距寬度,與期望性能相比仍存在較大差距。

據追風交易台此前消息,大摩也表示,當前高密度互連(HDI) PCB的L/S為40/50微米,即使是用於iPhone主機板的類基板PCB(SLP)也僅達到20/35微米,要將PCB的L/S從20/35微米縮小到10/10微米以下存在顯著技術難度。

此外,摩根大通認為,輝達目前確定的路線圖(向CoWoS-L、CoPoS發展,在Cordelia Board中採用GPU插座)與CoWoP追求的新方向也相當矛盾。

供應鏈研究顯示,高附加值封裝生態系統參與者(如台積電)參與度不高,主要集中在PCB廠商和特定的OSAT廠商,這降低了商業化的可能性。

不過,摩根大通指出,無論CoWoP是否成功量產,輝達都通過系統級方法繼續引領資料中心AI基礎設施創新。

“在半導體領域,輝達率先推出CoWoS-L封裝,探索CoWoP和CoPoS封裝技術,並可能領導大規模CPO(共封裝光學)應用和1.6T光學技術發展。”

摩根大通稱,這種持續創新能力預計將使輝達在未來數年內保持GPU領域的領先優勢,並在與ASIC競爭中佔據主導地位。 (硬AI)