AI晶片路線圖：3張圖表和7大影響

隔夜美股市場，半導體巨頭台積電盤中市值站上1兆美元，台股股價也在周一創下歷史新高，顯示市場對高階晶片尤其是AI晶片的需求依然強勁。

7月8日，投行Bernstein分析師Mark Li、Stacy A. Rasgon等人發布研報，總結了到2027年的AI晶片技術變革路線圖，並就設計架構、晶圓節點、HBM和高級封裝這四個領域進行了分析，並討論了其可能帶來的影響。

AI晶片加速迭代 輝達或成最大贏家

Bernstein認為，AI晶片將加速發展，尤其是輝達已經將迭代速度加快到「一年一更」。

技術路線圖一顯示，輝達從Blackwell到Rubin的飛躍性變化，包括架構、節點、HBM和封裝在大約1年內全部改變－節點從N4到N3，HBM從3E到4，封裝尺寸從較小（單一CoWoS晶圓容納16個B100/B200）到更大（單一CoWoS晶圓上容納高個位數到10個Rubin）。

此外，輝達HBM從8hi/192GB升級到12hi/288GB的更新將在6個月內完成。

相較之下，AMD的步伐要稍慢一些：MI325X約比MI300X晚一年推出，並且只會升級內存；到2025年，MI350X將主要升級到N3節點，但內存和容量保持不變，仍為HBM3E 288GB。

報告指出，這將帶來第一個影響：隨著AI晶片加速迭代，輝達相較於其他廠商的領先優勢將進一步擴大。

第二個影響是，CPU與GPU整合、記憶體和邏輯整合的趨勢。例如輝達就在其GB200中整合了CPU和GPU，幫助其基於Arm的CPU利用GPU領域的領先優勢。

技術路線圖三顯示，為了進一步推動資料傳輸的發展，HBM4可能會開始提供基礎晶片基礎上的客戶客製化服務，由於其基礎晶片（邏輯晶片）客製化需要更長的生產周期，因此在HBM內部進行邏輯和儲存的整合或許會成為一大趨勢。

台積電的先進封裝優勢料將延續

報告指出，台積電的技術優勢仍將延續下去，從CoWoS-S發展到CoWoS-L。

據悉，CoWoS-S整個中間件都使用矽，而CoWoS-L僅在密集金屬線穿過的區域使用矽作為“橋樑”，其餘部分則用模塑化合物代替。

報告預計，未來幾乎所有的AI晶片都將使用台積電的CoWoS進行封裝，預計客戶下一步將拓展至微軟（部分透過Marvell）和Meta（透過博通）。這也將帶來第三大影響：隨著技術的不斷進步和客戶群的不斷擴大，台積電在先進封裝領域的領先地位即使不會擴大，也會保持下去。

第四，希望三星能及時跟上HBM3E的腳步。目前，三星尚未宣布其HBM3E的認證，特別是獲得輝達的認證。

報告認為，儘管三星在HBM3E的起步較晚，但HBM3E的窗口期仍將為三星提供追趕的機會。輝達在2025年的幾乎所有晶片以及2026年其他廠商的晶片，很可能仍將使用HBM3E。

鍵結技術需求前景樂觀 AISC市場擴張

隨著節點過渡的持續，報告預計，AI將使N2成為“超級節點”，但這低估了產量和成本負擔——隨著水平擴大，先進封裝獎變得越來越困難——這使得鍵合技術、尤其是混合鍵結技術，在垂直堆疊領域變得至關重要。

Bernstein對鍵結技術的長期前景持結構性樂觀態度。報告認為第五點影響即為：AI晶片和其他相關應用（晶圓到晶圓、晶片到晶圓或晶片到晶片）將帶來更大的鍵合技術市場，

第六，面板級封裝(PLP) 比晶圓級封裝更能橫向擴展封裝，因前者能保證更好的水平可擴展性，但這項變革需努力，所需時間可能比預期的久。

報告認為，三星擁有晶圓和麵板，並正試圖透過PLP創造領先優勢，在這方面應該比英特爾和台積電更有優勢。

最後，對於ASIC晶片提供者而言，AI晶片的激增將吸引新的進入者，同時也將大大拓展市場。

報告表示，受市場成長的吸引，許多公司正在進入ASIC（高效能專用積體電路）晶片領域，因其硬體規格更為簡單，同時在工作效率和成本上也具有優勢，被視為GPU可行的替代品，包括亞馬遜、微軟、Meta在內的科技巨頭都在開發ASIC晶片。

不過，由於ASIC晶片的受眾大多是網路公司或過去沒有太多經驗的公司，他們需要ASIC服務供應商協助開發客製化晶片。

報告指出，目前博通在這一領域明顯處於領先地位，其收入高達數十億美元，客戶包括Google、Meta等，此外，因在SerDes IP和先進節點封裝方面技術能力較強，聯發科也具備一定競爭力。(硬AI)