傳英偉達(dá)2024年H100出貨量將提升3倍，先進(jìn)封裝及HBM供應(yīng)成瓶頸

8月28日消息，據(jù)外媒報(bào)導(dǎo)，因?yàn)槊嫦驍?shù)據(jù)中心的AI芯片需求供不應(yīng)求，英偉達(dá)計(jì)劃提高2024年A100、H100 和其他 GPU加速卡的產(chǎn)量，以滿足市場的強(qiáng)勁需求。知情人士透露，英偉達(dá)計(jì)劃將H100加速卡（GH100芯片）的產(chǎn)能拉高至少三倍，預(yù)測明年的出貨量將介于150~200萬顆，遠(yuǎn)多于今年的50萬顆。

當(dāng)前，需要用到 GH100 芯片的產(chǎn)品，包括 H100 加速卡和 GH200 Grace Hopper （包括新版）等產(chǎn)品。而這些高階產(chǎn)品想提高供應(yīng)量并不是一件容易的事，這涉及到供應(yīng)鏈的每一個環(huán)節(jié)，例如英偉達(dá)和臺積電最近一段時間就為提高 CoWoS 封裝產(chǎn)能而費(fèi)盡心思。更何況 GH100 本來就是設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的晶片，想大規(guī)模制造并不容易。

據(jù)了解，如果想大幅度提升 GH100 芯片產(chǎn)量，需要突破幾個瓶頸。

首先，要保證 GH100 芯片的產(chǎn)量，英偉達(dá)需要臺積電增加定制化 N4P 制程技術(shù)的產(chǎn)能。外媒粗略預(yù)估，目前每片 12 吋晶圓最多可以生產(chǎn) 65 顆 GH100 芯片。如果輝達(dá)想將產(chǎn)量提高到 200 萬顆，那么需要約 3.1 萬片晶圓，這條件對對于臺積電當(dāng)前月產(chǎn)能達(dá) 15 萬片整個 5nm 制程技術(shù)的產(chǎn)能似乎沒有太大問題。

其次，英偉達(dá)高端AI芯片依賴于臺積電的 CoWoS 先進(jìn)封裝，但目前的產(chǎn)能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不則的，這也是為什么此前傳出英偉達(dá)考慮讓三星分擔(dān)部分封裝訂單的原因之一。

據(jù)美系外資法人分析，英偉達(dá)是采用臺積電 CoWoS 封裝的最大客戶，例如包括A100和H100系列均采用的是臺積電CoWoS先進(jìn)封裝技術(shù)，英偉達(dá)占臺積電 CoWoS 產(chǎn)能比重約 40% 至 50%。正因?yàn)镃oWoS產(chǎn)能緊缺，英偉達(dá) 8 月上旬推出的 L40S 芯片，未采用 HBM內(nèi)存，因此不會受制于臺積電 CoWoS 封裝產(chǎn)能不足的問題。

產(chǎn)業(yè)人士指出，通用圖形處理器采用更高規(guī)格的高帶寬內(nèi)存，需借助由2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)將核心晶粒（die）整合在一起，而 CoWoS 封裝的前段芯片堆疊（Chip on Wafer）制程，主要在晶圓廠內(nèi)透過 65nm制造并進(jìn)行硅通孔蝕刻等工序，之后再進(jìn)行堆疊芯片封裝在載板上（Wafer on Substrate）。

不過臺積電 CoWoS 封裝產(chǎn)能吃緊，在 7 月下旬法人說明會，臺積電預(yù)估 CoWoS 產(chǎn)能將擴(kuò)增 1 倍，但供不應(yīng)求情況要到明年底才可緩解。臺積電 7 月下旬也宣布斥資近新臺幣 900 億元，在竹科轄下銅鑼科學(xué)園區(qū)設(shè)立先進(jìn)封裝晶圓廠，預(yù)計(jì) 2026 年底完成建廠，量產(chǎn)時間落在 2027 年第三季或第三季。

英偉達(dá)財(cái)務(wù)長克芮斯（Colette Kress）在 8 月 24 日在線上投資者會議透露，英偉達(dá)在 CoWoS 封裝的關(guān)鍵制程，已開發(fā)并認(rèn)證其他供應(yīng)商產(chǎn)能，預(yù)期未來數(shù)季供應(yīng)可逐步爬升，英偉達(dá)持續(xù)與供應(yīng)商合作增加產(chǎn)能。

美系外資法人整合 AI 芯片制造的供應(yīng)鏈信息指出，CoWoS 產(chǎn)能是 AI 芯片供應(yīng)產(chǎn)生瓶頸的主要原因。亞系外資法人分析，CoWoS 封裝產(chǎn)能吃緊，關(guān)鍵原因在中介層供不應(yīng)求，因?yàn)橹薪閷庸璐┛字瞥虖?fù)雜，且產(chǎn)能擴(kuò)充需要更多高精度設(shè)備，但交期拉長，既有設(shè)備也需要定期清洗檢查，硅通孔制程時間拉長，因此牽動 CoWoS 封裝排程。

除了臺積電，今年包括聯(lián)電和日月光投控旗下硅品精密，也逐步擴(kuò)充 CoWoS 產(chǎn)能。臺積電在 4 月下旬北美技術(shù)論壇透露，正在開發(fā)重布線層（RDL）中介層的 CoWoS 解決方案，可容納更多高帶寬內(nèi)存堆疊；聯(lián)電在 7 月下旬法說會也表示，加速展開提供客戶所需的硅中介層技術(shù)及產(chǎn)能。美系外資法人透露，臺積電正將部分硅中介層（CoWoS-S）產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至有機(jī)中介層（CoWoS-R），以增加中介層供應(yīng)。日月光投控在 7 月下旬法說會也表示，正與晶圓廠合作包括先進(jìn)封裝中介層元件；IC 設(shè)計(jì)服務(wù)廠創(chuàng)意去年 7 月指出，持續(xù)布局中介層布線專利，并支援臺積電的硅中介層及有機(jī)中介層技術(shù)。

此外，英偉達(dá)GH100 還需要 HBM2E、HBM3 和 HBM3E 等高帶寬內(nèi)存。而英偉達(dá)需要獲得足夠數(shù)量的高帶寬內(nèi)存，雖然目前主要由SK海力士供應(yīng)，但是隨著需求的提升，預(yù)期可能需要從三星、SK 海力士和美光來同時采購。

最后，英偉達(dá)的服務(wù)器合作伙伴能夠?qū)⒒?GH100 芯片打造加速卡產(chǎn)品裝入到服務(wù)器，不但考驗(yàn)合作伙伴的產(chǎn)能，而且市場要一直保證足夠的需求量。而一旦如果所有條件都成立，則 2024 年英偉達(dá)的業(yè)績將有望更上一層樓。

編輯：芯智訊-林子