花旗再提3D封装，这次聚焦在这个新领域 | AI脱水

本文作者：张逸凡

编辑：申思琦

来源：硬AI

芯片封装又一次升级了！

这次是把处理器（CPU、GPU）和内存（DRAM）垂直堆叠了。

目前，全球最新的封装技术，只能支持不同芯片的横向堆叠，也就是我们常说的2.5D封装。

然而，根据台积电近日在北美论坛上发布的3D封装技术来看，进入3D封装后，不同的芯片可以实现垂直堆叠，进而再次缩小产品的整体体积 ——「混合键合」（Hybrid Bonding）是实现垂直堆叠的关键性技术。

值得注意的是，该技术目前仍然在开发阶段，花旗预测会在2027年迎来爆发。作为先进封装未来的趋势，3D封装中新增的「混合键合」技术，将为半导体设备厂商（键合机厂商等）、存储供应商和晶圆代工厂商带来新的机遇。

一、先进封装从2.5D进入3D时代

1）「混合键合」（Hybrid Bonding）是什么？

混合键合（Hybrid Bonding）是一种实现不同芯片之间互相连接的技术。

这种技术结合了金属键合和介电键合，允许在没有使用传统焊料凸点的情况下，直接连接晶圆或芯片，使得芯片间距从传统的 100 微米降低到 5 微米。同时，实现了不同芯片的垂直堆叠。

2）「混合键合」的工艺流程

「混合键合」的工艺流程主要是三个步骤：芯片接触面的抛光、晶圆的对齐以及加温结合。

从工艺流程上来看，这种技术会增加以下需求：

• 硅通孔 (TSV) 工艺的使用增加；
• 抛光工艺(CMP) 和蚀刻工艺的更广泛采用；
• 切割、键合、检查和测试工艺的需求增加；

3）「混合键合」催生的产业链受益环节

由于工艺的增加，半导体设备厂商、存储供应商和晶圆代工厂商将迎来新的机遇：

• 设备供应商：BESI、ASMPT、应用材料；
• 内存供应商：SK 海力士、三星电子；
• 晶圆代工供应商：台积电；

二、AI数据中心带来的电力需求

AI数据中心对电力需求暴增的报告已经有很多了，高盛这次再给了新的预测。

以美国为例，报告预测，到2030 年，数据中心电力需求预计将翻一番以上，新增 47 GW的电力需求，并以 15% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。

到2030年，数据中心将占美国总电力需求的 8%，高于目前的 3%。根据测算，到2030年，美国大约需要增加 47GW的电力装机。

电力需求的大幅增长，意味着电力生产和传输基础设施方面的巨额投资，为整个电力供应链的公司带来机遇，包括发电和配电制造产品的基础设施承包商和工业公司、公用事业公司等。

值得注意的是，随着芯片工艺的不断迭代，单个模型训练的电力需求也在急速下降。

今年三月的GTC大会上，NVDA CEO黄仁勋透露，GB200训练一个GPT-4（1.8万亿参数）所需的资源，从15 兆瓦电力降低到4 兆瓦电力，能耗下降了四分之三。

因此，随着芯片工艺技术不断的进步，电力需求的增速有放缓的可能性。

三、AI服务器放量+AI PC上市，下半年科技行业势头会更好

近期各大科技咨询公司和AI产业链的头部厂商发布的数据显示，2024年AI服务器将持续放量，同时，今年也将是AI PC放量的元年，特别是昨天微软发布了基于ARM架构的新AI PC

1）AI服务器

近期各大咨询公司，以及AI供应链上的龙头厂商发布的数据来看，AI服务器下半年将继续放量：

• AI服务器供应商鸿海，预计2024年将实现两位数增长；
• Quanta Management预测，2024年AI服务器销售额占服务器总销售额的40%；

2）AI PC

微软的 Microsoft Build 发布会，将于北京时间22日零点开始，会议持续3天。

根据公司披露的会议议程，AI PC将会是大会的重点之一，预计这次会议将又一次把AI PC推向焦点。

聚焦全球高科技产业的咨询公司Sigmaintell预测，2024年将是AIPC出货的元年，出货量约为1300万台。

预计2024年下半年，随着AI PC市场将迎来快速增长和扩张，其产业链上的企业将受益。