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東吳證券-電子行業(yè)深度報(bào)告:先進(jìn)封裝賦能AI計(jì)算,國(guó)內(nèi)龍頭加速布局-240306
上傳日期:
2024/3/6
大?。?/td>
3870KB
格式:
pdf 共28頁
來源:
東吳證券
評(píng)級(jí):
超配
作者:
馬天翼
,
周高鼎
行業(yè)名稱:
電子
下載權(quán)限:
無限制-登錄即可下載
投資要點(diǎn)
先進(jìn)封裝本質(zhì)目的是增加觸點(diǎn)連接,以代替制程提升。量子隧穿效應(yīng)導(dǎo)致先進(jìn)制程的研發(fā)制造成本過高,而良率過低,先進(jìn)封裝技術(shù)能夠彌補(bǔ)制程提升的困難。先進(jìn)封裝技術(shù)的本質(zhì)為提升連接效率。其中,重布線層技術(shù)(RDL)重新布局裸片I/O觸點(diǎn),支持更多、更密引腳,廣泛用于晶圓級(jí)封裝(WLP);硅通孔技術(shù)(TSV)通過將芯片的焊點(diǎn)打穿、在通孔里填充金屬材料實(shí)現(xiàn)芯片與芯片、芯片與基板的垂直連接,是2.5D和3D封裝的關(guān)鍵解決方案;凸塊技術(shù)使用凸點(diǎn)(bump)代替?zhèn)鹘y(tǒng)引線,增加觸點(diǎn)、縮小傳輸距離和電阻;混合鍵合技術(shù)(Hybrid Bonding)通過將芯片或晶圓平面上的銅觸點(diǎn)拋光后進(jìn)行退火處理,使得連接平面完全貼合,以無凸點(diǎn)(Bumpless)的方式縮減連接距離和散熱能力。先進(jìn)封裝對(duì)制造設(shè)備精度、無塵環(huán)境、測(cè)試精度要求極高。技術(shù)升級(jí)方向?yàn)樵黾舆B接效率(如使用玻璃基板代替有機(jī)基板)和降低成本(如使用“硅橋”代替硅中介層)。
先進(jìn)封裝賦能高速計(jì)算,算力需求提升,先進(jìn)封裝產(chǎn)能供不應(yīng)求。先進(jìn)封裝主要通過兩方面提升邏輯芯片的算力:一、提升處理器集成度,從而提升性能;二、提升處理器和存儲(chǔ)器間的連接帶寬、減小連接功耗,從而解決“內(nèi)存墻”和“功耗墻”,提升芯片算力。隨著AI大語言模型市場(chǎng)的發(fā)展,模型訓(xùn)練和推理應(yīng)用所需算力不斷提升;國(guó)內(nèi)新入局AI企業(yè)眾多,智算芯片需求旺盛。根據(jù)IDC,至2026年,國(guó)內(nèi)智算規(guī)模可達(dá)2023年的3倍。與此同時(shí),供給端高性能GPU產(chǎn)能明顯不足,先進(jìn)封裝產(chǎn)能成為主要瓶頸。2023年8月,英偉達(dá)表示計(jì)劃2024年將H100產(chǎn)能拉高至少3倍。2023年9月,臺(tái)積電表示CoWoS產(chǎn)能只能盡量滿足客戶80%的需求。先進(jìn)封裝發(fā)展前景、國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。
先進(jìn)封裝行業(yè)壁壘高,專業(yè)封測(cè)廠商不具優(yōu)勢(shì);海外龍頭加速擴(kuò)產(chǎn),國(guó)內(nèi)企業(yè)追趕。先進(jìn)封裝行業(yè)壁壘高,且相比OSAT廠,F(xiàn)ab廠和IDM廠更具優(yōu)勢(shì),主要原因有二:第一,技術(shù)精度高,且高度依賴晶圓制造技術(shù)、與芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)同,例如重布線層(RDL)、硅通孔(TSV)、混合鍵合(HB)需要在裸晶本體上進(jìn)行線路設(shè)計(jì)、刻蝕、電鍍,晶圓廠在技術(shù)和硬件方面更有優(yōu)勢(shì);第二,晶圓廠主導(dǎo)了先進(jìn)封裝領(lǐng)域的技術(shù)路線和訂單分配,封裝廠需要與上游廠商密切合作以獲取訂單。面對(duì)高增需求,海外龍頭加大擴(kuò)產(chǎn)力度,但擴(kuò)產(chǎn)難度大、周期長(zhǎng)。臺(tái)積電、三星、英特爾、日月光紛紛增加先進(jìn)封裝產(chǎn)線,但由于上游設(shè)備供應(yīng)不足等原因,擴(kuò)產(chǎn)周期普遍達(dá)2-3年。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)龍頭積極布局先進(jìn)封裝領(lǐng)域。長(zhǎng)電科技聚焦XDFOI新技術(shù)、2.5D/3D技術(shù)的量產(chǎn);通富微電聚焦消化高端CPU、GPU封裝產(chǎn)能,現(xiàn)已涉及AMDMI300的封裝;甬矽電子積極研發(fā)Fan-in/Fan-out、2.5/3D晶圓級(jí)封裝相關(guān)技術(shù),并大力建廠擴(kuò)產(chǎn),未來營(yíng)收增長(zhǎng)空間廣闊。
風(fēng)險(xiǎn)提示:AI算力需求增長(zhǎng)不及預(yù)期;先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)展緩慢;國(guó)產(chǎn)替代不及預(yù)期。
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