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LEGACY REPORT / #444行业分析

2025.8.12电子行业深度

报告摘要SUMMARY
  1. 市场规模展望:台积电预测,全球半导体市场规模将在 2030 年突破 1 万亿美元,其中 HPC/AI 终端市场将占据 45% 的份额,成为半导体市场增长的首要驱动力。
  2. CoWoS 技术:是一种 2.5D 先进封装技术,核心是将芯片堆叠在同一片硅中介层实现多颗芯片互联,工艺流程包括 Chip on Wafer 和 Wafer on Substrate,具有性能提升、功耗降低、高灵活性与扩展性等优势,与 HBM 配合能提升 AI 芯片算力与存力。
  3. CoWoS-S:用硅衬底作为中介层,成本高、性能优,尺寸受硅材料限制,英伟达 H100 等采用该技术,经过多代升级。
  4. CoWoS-R:使用有机中介层,可靠性好、良率高,能适应更复杂功能需求,在小芯片互连方面重要。
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1 半导体开启 AI 新纪元,先进封装重要性凸显

  • 市场规模展望:台积电预测,全球半导体市场规模将在 2030 年突破 1 万亿美元,其中 HPC/AI 终端市场将占据 45% 的份额,成为半导体市场增长的首要驱动力。

  • 能效与技术创新:台积电通过制程升级、先进封装及设计架构革新,实现能效性能(EEP)每两年 3 倍的提升,且该趋势有望延续,为半导体市场注入增长动力。

  • 商业模式变革:半导体行业商业模式向 Foundry 2.0 模式转变,前道晶体管制造与后端封装结合,Foundry 与 OSAT 边界模糊。

  • 先进制程发展

  • N3:台积电目前最先进的技术平台,已在移动终端与 HPC/AI 产品量产,N3E 良率出色,N3P 将进一步提升性能,还将推出多个版本满足不同需求,截至 2025 年 4 月已获 70 个以上新试流片产品。

  • N2:基于首代环栅晶体管技术,性能优于 N3E,计划 2025H2 量产,N2P 和 N2X 将陆续推出,预计第二年新试流片产品数量较 N5 增长近 4 倍。

  • A16:采用背部电源传输技术 SPR,性能和功耗表现更优,主要针对数据中心 AI 和 HPC 产品,预计 2026 年下半年量产。

  • A14:基于下一代纳米片技术,能效、性能等更出色,预计 2028 年量产,带 SPR 的版本 2029 年量产。

  • 未来技术方向:垂直堆叠 CFET 及 2D TMD 可能成为 A14 后技术升级方向,台积电在相关领域有突破。

  • 先进封装平台迭代:未来 HPC/AI 产品封装技术平台将在 3D 堆叠芯片、Interposer 中间层功能、信号传输等方面提升,台积电 3D Fabric 先进封装平台持续升级,包括 SoIC、CoWoS、InFO、SoW 等技术。

2 先进制程与先进封装持续升级,共同驱动芯片性能提升

  • CoWoS 技术:是一种 2.5D 先进封装技术,核心是将芯片堆叠在同一片硅中介层实现多颗芯片互联,工艺流程包括 Chip on Wafer 和 Wafer on Substrate,具有性能提升、功耗降低、高灵活性与扩展性等优势,与 HBM 配合能提升 AI 芯片算力与存力。

  • CoWoS 类型及特点

  • CoWoS-S:用硅衬底作为中介层,成本高、性能优,尺寸受硅材料限制,英伟达 H100 等采用该技术,经过多代升级。

  • CoWoS-R:使用有机中介层,可靠性好、良率高,能适应更复杂功能需求,在小芯片互连方面重要。

  • CoWoS-L:结合局部硅互连和 RDL 中介层,集成两者优点,性能更优,将成为主流方案。

  • 散热解决方案:针对 CoWoS-R 封装的散热挑战,台积电提出撞击式液冷系统和硅集成直接液冷解决方案 IMC-Si 等。

3 AI 需求全面爆发,CoWoS 产能供不应求

  • 云厂商加码 AI 建设:谷歌、Meta、亚马逊、微软等云厂商相继上调资本开支,投向 AI 相关领域,AI 产业链迎来发展机遇,Tokens 调用量增长也显示推理需求高速增长。

  • AI 驱动晶圆代工增长:2025 年晶圆代工产值预计同比增长 20%,AI 芯片产能占比有望提升,台积电 25Q2 业绩超预期,2nm、A16 等先进制程稳步推进。

  • AI 供应链与 CoWoS 产能:台股 AI 服务器供应链业绩亮眼,AI 需求全面爆发,GPU 与 ASIC 共同发展。主流 AI 芯片采用 CoWoS 封装,导致其产能供不应求,英伟达是 CoWoS 需求主要贡献者。全球 CoWoS 产能主要集中在台积电,中国大陆厂商获能受限,扩产势在必行,同时面临美国相关管制。国内封测厂积极布局先进封装技术与产能。

相关标的

  • 海外:先进封装供应商有台积电、日月光等;先进封装设备有 ASMPT、Besi 等;先进封装材料有欣兴电子、IBIDEN 等。

  • 国产:封测厂包括长电科技、通富微电等;先进封装设备及零部件有芯源微、拓荆科技等;先进封装材料有兴森科技、天承科技等。

风险提示

  • 下游需求不及预期:若云厂资本开支下滑,AI 驱动的先进封装需求可能受影响。

  • 扩产进展不及预期:先进封装技术难,扩产受多方面因素影响。

  • 地缘政治风险:先进制程和先进封装可能受管制。

HISTORICAL ARCHIVE / 2025.08.12本文为冻结的历史归档,不再更新。
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