原创 先进封装变天!27家芯片企业联盟攻坚,中企弯道超车机会来了!
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2025-10-10 13:01:38
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AI芯片又热又费电,散热不行跑不快,芯片再强也白搭。英伟达H100芯片的功耗已经飙到700瓦,下一代Rubin传闻要冲破1000瓦。别说手机充不动,就连数据中心都快撑不住了。

不是芯片做得不够强,而是“封装”跟不上节奏。特别是那个一直被忽视的‘中介层’,现在成了性能瓶颈的罪魁祸首。

搞芯片的都知道,芯片越来越像拼积木,不同模块要组合在一起,拼得好不好靠的就是这层“中间人”。但传统的硅中介层也扛不住高温高压了,芯片一热,它就掉链子。

所以现在,全世界的半导体大厂突然扎堆盯上了它,27家重磅企业搞了个名叫“Resonac”的联盟,专门攻克新型中介层材料。

那么,中企在这场突围中是否有机会?

中介层

别看中介层不起眼,它负责把多个芯片像搭积木一样连接在一起,不仅要传信号,还要把热量导出去,能不能跑起来、跑多快,全靠它兜底。

不同国家和企业搞出了各自的“独门绝技”。

台积电的CoWoS起步最早,2012年就用在了赛灵思的FPGA里。

它有两种路线,CoWoS-S用的是硅中介层,性能强,但贵得离谱;CoWoS-R则走的是再分布层,便宜些但集成度差点意思。

英特尔不走寻常路,搞了个叫EMIB的方案,用桥接芯片替代整块硅中介层,成本低,适合做PC处理器,但面对AI芯片这种“大胃王”,就有点吃不消了。

三星推出的I-Cube系列也在跟进,分为I-CubeS和I-CubeE,后者用嵌入式硅桥,试水在Exynos 2400上。

虽然还没全面商用,但显然是冲着跟台积电竞一把的节奏来的。

有意思的是,现在全世界的AI芯片几乎都要靠台积电的CoWoS封装,这导致它的产能严重吃紧。英伟达为了拿到足够的CoWoS配额,不得不调整生产节奏。

所以说,这个小小的中介层,已经从幕后配角变成了决定成败的主角。不同技术路线都有看家本领,但没有哪个是万能钥匙,谁能把它解决好,谁就能坐稳芯片江山。

新材料

硅中介层虽然跑得快,但也真是“娇气”。光是那一片12英寸的硅片,就贵到2000美元起步。更要命的是,它导热差,芯片越用越热,温度一高,数据串扰、信号失真、寿命缩短,一堆毛病接踵而来。

于是,新的材料纷纷登场,准备“抢饭碗”。

有机中介层是最先冲上来的,成本比硅便宜六成。

谷歌在TPU v5e里就用了这方案,性能虽然差点,但价格香啊,特别适合中低端市场。

不过,它的精度和稳定性还欠火候,拿来顶AI芯片主力还是有点悬。

三星在玻璃中介层上押了重注。它能做得又薄又密,支持3D堆叠,面积缩小两倍,连线长度还能短20倍,听起来很美。但升温快15%,散热压力不小,三星估计要到2028年才能商用。

真正让行业眼前一亮的,是碳化硅中介层。它的热导率是硅的三倍,能把英伟达H100的温度从95度压到75度,直接节省三成散热成本。

台积电已经在和日本DISCO合伙开发SiC切割设备,准备2027年量产。英伟达下一代芯片也传出消息,将首发搭载SiC中介层。

还有陶瓷中介层,也被用在军工和航天上,耐热性一流,但加工慢、成本高,难以量产成主流。

如果说过去芯片拼的是“谁的纳米更小”,现在拼的是“谁的中介层更能扛”。材料的选择,决定了芯片能跑多远。

Resonac联盟组团突围

面对硅中介层的天花板和新材料的崛起,27家芯片大厂集结,成立了Resonac联盟。里面既有三星、台积电这些老玩家,也有材料设备公司和海外新兴企业,目标直指“有机中介层”的技术突破。

看似是一次“合作”,实则是场“博弈”。台积电和英特尔依然掌握着主流技术的核心,但这场联盟的成立,其实正是行业在试图打破技术和产能的垄断,为“后硅时代”提前铺路。

那中国企业的机会在哪?

首先是材料领域。中国在碳化硅衬底上已经取得明显进展,天科合达、山东天岳跻身全球前列。新华社曾报道,国产SiC材料的热导率已接近国际先进水准。

其次是设备环节。比如上海微电子正在攻关玻璃中介层所需的高分辨率光刻机,虽然还在早期阶段,但一旦突破,就能打破对日韩设备的依赖。

再看封装工艺。中国的长电科技在Fan-Out封装上已经布局多年,能通过“面板级封装”绕开对硅中介层的依赖,这种技术如果成熟,不仅成本低,还更容易量产。

华为海思和中芯国际也有不少联动,先进封装已经成为它们研发的重点方向。虽然还不是行业霸主,但产业链协同的潜力不容小觑。

当然,像专利壁垒、国际标准制定权缺位,都是横在我们面前的“隐形门槛”。但正如中国半导体行业协会分析的那样,封装可能成为我们缩小制程差距的“换道机会”,前提是我们得敢闯、能闯、闯得动。

过去几十年,半导体行业的重心一直压在“制程”上,谁能把晶体管做到更小,谁就能称霸市场。但现在,这场游戏的规则悄悄变了。

先进封装,特别是中介层的技术突破,正把这场竞赛引向一个全新的方向。从硅到有机,再到玻璃和碳化硅,不同材料各展所长,未来五年可能上演“群雄并起”的大戏。

短期来看,硅中介层依然是主角;但到了2027年以后,SiC和玻璃中介层大概率会迎来集中爆发。Resonac联盟能不能把有机中介层做成中端市场的“标准答案”,还要看产能和良率的表现。

对中国企业来说,这是一次窗口期。材料本土化、设备自主研发、封装工艺重构,每一环都是潜在的“弯道”。如果能在这些环节站稳脚跟,再参与到国际标准的制定中,话语权自然水到渠成。

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