據《路透》報導,目前全球晶圓代工一哥台積電(TSMC)與美國晶片設計巨頭輝達(nVidia)舉行談判,將在台積電亞利桑那州新的晶圓廠,生產輝達先進的人工智慧(AI)晶片Blackwell,將實現AI晶片美國國產化。
亞利桑那新廠晶片將送台灣國內封裝
匿名消息人士透露,輝達和台積電可能會將Blackwell晶片的生產帶到美國。儘管兩家公司都沒有公開這項計畫,但如果真實發生,這將是台積電亞利桑那州晶圓廠的一場勝利,該廠將負責這項工作,這也將是美國政府增強本國晶片製造能力的勝利。
不過,這些晶片仍需要運往台灣工廠,進行先進封裝,目前台灣國內採用CoWoS晶片封裝技術。
CoWoS意思就是,把晶片堆疊起來,然後直接在晶圓基板上進行封裝,這是台積電3DFabric的一部分。
台積電在2021年動工興建亞利桑那州晶圓廠,建造約4年完工,預計2025年第1季量產4奈米晶片,該廠多年來獲得台積電和美國數十億美元的資金。
事實上,美國商務部最近同意即將對台積電亞利桑那州廠66億美元。當初美國政府2022年通過《晶片法案》時,承諾將對英特爾、台積電、三星電子等多家晶片業巨頭補助數百億美元。現在時序進入2024年12月6日,大型晶片製造商對補助款項遲遲還沒有到位,越來越感到沮喪。
台積電第一批美製晶圓今年12月誕生
TMSC計畫亞利桑那州建造3座晶圓廠,台積電一廠完工後,第一批美製晶圓今年12月誕生,但是該集團不具備在美國境內封裝Blackwell晶片所需的先進能力,在美國廠生產的處理器都需要運送到台灣,但這顯然沒有阻止這兩家公司討論在美國生產Blackwell的議題。
晶片封裝一直是台積電和輝達的熱門話題。Blackwell晶片的需求龐大,隨著台積電擴大生產規模,該集團也投入大量資金提高封裝能力。
隨著人工智慧功能的需求飆升,推動客戶使用輝達最新款晶片,AI晶片需求會保持增長。亞利桑那州晶圓廠將從2025年開始採用4奈米製程進行大規模生產,接下來預計生產3奈米晶片。
正如美國科技新聞網站《Wccftech》所述,Blackwell GPU(繪圖處理器、顯卡)很可能採用4奈米工藝製造,因為亞利桑那州的台積電晶圓廠2025年將有能力,幫輝達生產4奈米和5奈米先進晶片。
用於AI和HPC的最高階晶片Blackwell GPU依賴台積電的CoWoS-L(B100、B200、B300 等)和CoWoS-S(B200A、B300A)封裝技術。
輝達可以重新設計Blackwell,以便在美國生產
台積電在美國沒有建造先進的封裝工廠,其美國合作夥伴安可科技(Amkor)要等到2027年,才開始在亞利桑那州封裝晶片。
美製先進晶片只能送回台灣進行最後組裝,即使運送到台灣,會增加成本,但由於大多數AI伺服器都是在台灣工廠組裝,這應該不會造成嚴重的物流問題。
理論上,輝達可以重新設計Blackwell晶片,以便在美國生產,並使用英特爾的EMIB和Foveros 3D封裝,而不是台積電的先進封裝方法,這也會增加輝達的成本。但是如果輝達想要美國生產更多AI Blackwell GPU,重新設計,仍然是實現這一目標的一種方法。
到目前為止,兩家公司都沒有正式確認輝達委託台積電亞利桑那晶圓廠生產Blackwell。如果亞利桑那州廠從明年開始製造Blackwell GPU,然後運送到台灣國內進行封裝,那麼,美國公司將會很有興趣建立這種先進封裝能力。