
核心观点
“纳米的战争已经结束,微米的战争已经开始”
来源:@NuttyCLD 的深度技术分析
验证:TrendForce、Intel、FinancialContent
一、芯片尺寸的物理极限
1.1 光刻机的限制
| 限制 |
数据 |
| 光罩极限 |
~858 mm² |
| NVIDIA GH100 |
814 mm² |
| 已达天花板 |
是 |
1.2 良率问题
| 问题 |
描述 |
| 大芯片 |
单点缺陷导致整片报废 |
| 良率下降 |
芯片越大,良率越低 |
| 无解 |
单芯片路线是死胡同 |
二、Chiplets(芯粒)革命
2.1 乐高式思维
“用乐高思维:坏了一块砖,换掉即可”
| 优势 |
说明 |
| 高良率 |
小芯片更容易制造 |
| 突破尺寸 |
不受光罩限制 |
| 灵活性 |
不同工艺节点混搭 |
2.2 典型案例
| 产品 |
芯粒数 |
| NVIDIA Blackwell |
2颗 |
| Intel Ponte Vecchio |
47颗 |
2.3 关键挑战
| 挑战 |
说明 |
| 互联 |
芯粒间通信成为瓶颈 |
| 带宽 |
需接近片内通信速度 |
三、封装结构:CoWoS
3.1 “培根鸡蛋麦芬”结构
1 2 3 4 5 6 7
| ┌─────────────┐ ← 芯片 (Bacon) │ 芯片 (Bacon) │ ├─────────────┤ ← 中介层 (Egg) │ 中介层 (Egg) │ ├─────────────┤ ← 基板 (Muffin) │ 基板 (Muffin) │ └─────────────┘
|
| 层 |
英文 |
作用 |
| 芯片 |
Chip |
计算 |
| 中介层 |
Interposer |
互联 |
| 基板 |
Substrate |
支撑 |
3.2 成本问题
| 数据 |
说明 |
| 大硅中介层 |
>$100/片 |
| 封装成本占比 |
>50% |
| 2028年AI芯片封装 |
~$1,300/片 |
四、有机基板的25年统治终结
4.1 测试一:热膨胀
| 材料 |
热膨胀系数 |
| 硅 |
~3 ppm/°C |
| 有机基板 |
17-20 ppm/°C |
| 差距 |
6-7倍 |
问题:AI芯片数百瓦功率,差距导致开裂
4.2 测试二:信号损耗
问题:高频信号失真,恶性循环
4.3 结论
“有机基板在AI芯片面前两项测试同时崩溃”
五、玻璃基板登场
5.1 两条路径
| 路径 |
厂商 |
目标 |
| 路径一 |
三星(2028) |
玻璃替代中介层 |
| 路径二 |
Intel($1B+) |
玻璃替代基板 |
5.2 玻璃的压倒性优势
| 性能 |
有机基板 |
玻璃 |
提升 |
| 热膨胀 |
17-20 ppm |
~3 ppm |
6-7倍 |
| 信号损耗 |
高 |
低 |
>10倍 |
| 表面光滑度 |
差 |
极好 |
- |
| 透明 |
否 |
是 |
光互联 |
5.3 混合键合
- 有机基板:焊点间距数十微米
- 玻璃基板:<10微米
- 连接密度:数十倍提升
六、玻璃的挑战
6.1 三大难题
| 挑战 |
问题 |
| 易碎 |
热循环下裂纹扩展 |
| 导热差 |
硅的1/130 |
| 电源噪声 |
无吸收,噪声反射 |
6.2 应对方案
| 挑战 |
解决方案 |
| 易碎 |
边缘处理、强化工艺 |
| 导热 |
光互联(几乎无热) |
| 噪声 |
设计优化 |
七、行业动态
7.1 巨头布局
| 厂商 |
投资 |
目标 |
| Intel |
>$1B |
玻璃基板 |
| 三星 |
业务单元 |
2027量产 |
| TSMC |
CoWoS |
产能扩张 |
7.2 市场预测
| 数据 |
来源 |
| 先进封装2028 |
$80B (Bloomberg) |
| 玻璃基板2028 |
开始商用 |
投资启示
受益标的
| 方向 |
标的 |
| 封装 |
TSMC、Intel、三星 |
| 设备 |
玻璃加工设备商 |
| 材料 |
玻璃基板材料商 |
风险提示
| 风险 |
说明 |
| 量产 |
三大难题待解 |
| 时机 |
2028年商用 |
| 良率 |
成本控制 |
结论
“2028年,玻璃将开始占据AI芯片的核心位置”
核心要点:
- 有机基板统治结束
- 玻璃成为新王者
- 光互联或成终极形态
行业意义:
本文编译自 @NuttyCLD 的深度技术分析
参考:TrendForce、Intel、FinancialContent、NVIDIA、TSMC