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

8月28日消息，據外媒報導，因為面向數據中心的AI芯片需求供不應求，英偉達計劃提高2024年A100、H100 和其他 GPU加速卡的產(chǎn)量，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的強勁需求。知情人士透露，英偉達計劃將H100加速卡（GH100芯片）的產(chǎn)能拉高至少三倍，預測明年的出貨量將介于150~200萬(wàn)顆，遠多于今年的50萬(wàn)顆。

當前，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)品想提高供應量并不是一件容易的事，這涉及到供應鏈的每一個(gè)環(huán)節，例如英偉達和臺積電最近一段時(shí)間就為提高 CoWoS 封裝產(chǎn)能而費盡心思。更何況 GH100 本來(lái)就是設計非常復雜的晶片，想大規模制造并不容易。

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

首先，要保證 GH100 芯片的產(chǎn)量，英偉達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。如果輝達想將產(chǎn)量提高到 200 萬(wàn)顆，那么需要約 3.1 萬(wàn)片晶圓，這條件對對于臺積電當前月產(chǎn)能達 15 萬(wàn)片整個(gè) 5nm 制程技術(shù)的產(chǎn)能似乎沒(méi)有太大問(wèn)題。

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

據美系外資法人分析，英偉達是采用臺積電 CoWoS 封裝的最大客戶(hù)，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)，英偉達占臺積電 CoWoS 產(chǎn)能比重約 40% 至 50%。正因為CoWoS產(chǎn)能緊缺，英偉達 8 月上旬推出的 L40S 芯片，未采用 HBM內存，因此不會(huì )受制于臺積電 CoWoS 封裝產(chǎn)能不足的問(wèn)題。

產(chǎn)業(yè)人士指出，通用圖形處理器采用更高規格的高帶寬內存，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(chǎng)內透過(guò) 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(guò)臺積電 CoWoS 封裝產(chǎn)能吃緊，在 7 月下旬法人說(shuō)明會(huì )，臺積電預估 CoWoS 產(chǎn)能將擴增 1 倍，但供不應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)園區設立先進(jìn)封裝晶圓廠(chǎng)，預計 2026 年底完成建廠(chǎng)，量產(chǎn)時(shí)間落在 2027 年第三季或第三季。

英偉達財務(wù)長(cháng)克芮斯（Colette Kress）在 8 月 24 日在線(xiàn)上投資者會(huì )議透露，英偉達在 CoWoS 封裝的關(guān)鍵制程，已開(kāi)發(fā)并認證其他供應商產(chǎn)能，預期未來(lái)數季供應可逐步爬升，英偉達持續與供應商合作增加產(chǎn)能。

美系外資法人整合 AI 芯片制造的供應鏈信息指出，CoWoS 產(chǎn)能是 AI 芯片供應產(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求，因為中介層硅穿孔制程復雜，且產(chǎn)能擴充需要更多高精度設備，但交期拉長(cháng)，既有設備也需要定期清洗檢查，硅通孔制程時(shí)間拉長(cháng)，因此牽動(dòng) 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(kāi)發(fā)重布線(xiàn)層（RDL）中介層的 CoWoS 解決方案，可容納更多高帶寬內存堆疊；聯(lián)電在 7 月下旬法說(shuō)會(huì )也表示，加速展開(kāi)提供客戶(hù)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)能轉移至有機中介層（CoWoS-R），以增加中介層供應。日月光投控在 7 月下旬法說(shuō)會(huì )也表示，正與晶圓廠(chǎng)合作包括先進(jìn)封裝中介層元件；IC 設計服務(wù)廠(chǎng)創(chuàng )意去年 7 月指出，持續布局中介層布線(xiàn)專(zhuān)利，并支援臺積電的硅中介層及有機中介層技術(shù)。

此外，英偉達GH100 還需要 HBM2E、HBM3 和 HBM3E 等高帶寬內存。而英偉達需要獲得足夠數量的高帶寬內存，雖然目前主要由SK海力士供應，但是隨著(zhù)需求的提升，預期可能需要從三星、SK 海力士和美光來(lái)同時(shí)采購。

最后，英偉達的服務(wù)器合作伙伴能夠將基于 GH100 芯片打造加速卡產(chǎn)品裝入到服務(wù)器，不但考驗合作伙伴的產(chǎn)能，而且市場(chǎng)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 年英偉達的業(yè)績(jì)將有望更上一層樓。

編輯：芯智訊-林子