中美芯片冲突拉开新战线,出货有望飙升至100倍

美国总统拜登采取了双管齐下的方法来限制中国的高科技进步，既遏制中国获得尖端芯片，又可加强美国的半导体生产。他将进一步加大压力，把重点转移到争夺技术霸主地位的一个新兴领域，即半导体封装工艺，这一工艺日益被视为是实现更高性能的途径。

并非只有美国认识到所谓先进封装的潜力，中国也在利用这个不受制裁的领域，在制造高端芯片方面占据了全球市场份额并获得进展。

技术分析公司Tirias Research的创始人吉姆·麦格雷戈表示，封装是半导体行业创新的新支柱，它将彻底改变整个行业。对于尚不具备最先进制造能力的中国来说，由于不受美国政府的限制，其发展肯定会更容易，这可以帮助中国缩小与美国的差距。

半导体封装业务是指将芯片封装在既能保护芯片又能将芯片与电子设备连接起来的材料中，这只是该行业的一个后道程序。因此，这项工作主要被外包给亚洲，而中国是主要受益者，英特尔称，如今美国的封装能力仅占全球的3%。

然而，突然之间先进封装无处不在，英特尔将其作为恢复竞争力战略的核心部分；中国将其视为提高国内半导体产能的一种手段；现在美国也将其作为自给自足计划的一部分。

在《芯片和科学法案》出台一年多之后，拜登政府概述了一项耗资30亿美元的《国家先进封装制造计划》，并在最近任命了该中心的领导。美国商务部副部长劳里·洛卡西奥表示，该计划的目标是在十年内建立多个大批量包装设施，并减少对亚洲供应线的依赖，因为亚洲供应线会给美国带来安全风险。

白宫发言人罗宾·帕特森表示，总统的首要任务是确保美国在半导体制造业所有领域的领先地位，而先进封装是其中最关键的领域之一。

随着先进封装迅速成为全球芯片冲突的新战线，一些人认为早就应该这样做了。

加利福尼亚州共和党众议员杰伊·奥伯诺特是国会人工智能（AI）核心小组的副主席之一，他指出，“我们不能忽视封装，因为两者缺一不可。如果封装仍在海外进行，即使我们100％的芯片制造都在本国进行也无济于事。”

组装、测试和封装通常被视为后端制造，与制造功能以十亿分之一米为单位的芯片的前端业务相比，创新较少，附加值较低。然而，随着新技术使芯片得以组合、堆叠并提高其性能，半导体行业的复杂程度正在迅速提高，这被行业高管称为一个拐点。

彭博情报公司技术分析师查尔斯·沈表示，先进的封装技术是一个关键的解决方案。它不仅提高了芯片处理速度，更重要的是实现了各种芯片类型的无缝集成。因此，这将重塑半导体制造业的格局。

人工智能应用所需的大功率半导体必须使用这种技术。事实上，一种被称为CoWoS的特殊封装的短缺，是英伟达人工智能芯片生产的一个关键瓶颈。

2023年夏天，英伟达的主要芯片制造商台积电表示计划在2024年年底前将CoWoS的产能提高一倍。

台积电先进封装技术副总裁何俊10月份在台北举行的一次会议上说，虽然台积电研究这项技术已有12年之久，但它直到今年才开始起步，其正在疯狂地建设产能。

美光公司正在印度建立一个价值27.5亿美元的后端工厂，英特尔同意在波兰建一个价值46亿美元的组装和测试工厂，并在马来西亚投入约70亿美元建先进封装工厂。韩国SK海力士2022年表示计划投资150亿美元在美国建一个封装工厂。

英特尔CEO帕特·基辛格在接受采访时表示，英特尔目前在封装领域拥有一些非常独特的技术。

这让一些分析师预测，该领域的公司将迎来红利。麦肯锡认为，用于数据中心、人工智能加速器和消费电子产品的高性能芯片将为先进封装技术创造最大需求。

Jeffries的分析师在9月14日的一份报告中写道，使用先进封装技术的芯片出货量预计将在未来18个月内增加10倍，但如果先进封装技术成为智能手机的标准配置，这一数字可能会飙升至100倍。

在过去的五十年里，芯片的性能不断提高，这在很大程度上得益于生产技术的进步。现在，芯片元件包含多达数百亿个微小晶体管，这些晶体管赋予了芯片存储或处理信息的能力。但现在，这条以英特尔创始人名字命名的摩尔定律发展之路正遭遇根本性的障碍，使得改进变得更加困难，实现起来也更加昂贵。

摩尔定律指出芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番。随着进展速度的放缓，许多公司无法以一半的成本、两倍的速度和更低的功耗水平提升晶体管数量，业界开始更多地依赖先进的封装技术来弥补不足。

许多设计人员和公司都在鼓吹模块化方法的好处，即在同一个封装中使用多个紧密封装在一起的芯片来制造产品，而不是在一块硅片上塞入越来越多的微小元件。

这就解释了为什么尽管2023年下半年芯片行业不景气，生产芯片封装工具的荷兰公司BE Semiconductor Industries在过去12个月里身价倍增，达到约98亿美元，比费城半导体指数高出两倍。

与前端制造所涉及的巨额资金相比，这仍然相形见绌，同为荷兰公司的ASML几乎垄断了生产尖端半导体所需的设备，其市值接近2500亿美元。英特尔在德国东部城市马格德堡的尖端芯片制造厂标价300亿美元，是其在马来西亚投入的四倍多。

新责任基金会智库的克莱因汉斯和东西方未来咨询公司分别在12月的一份报告中写道，这些公司看到了利用先进封装工艺实现性能提升的潜力，无需依赖外国尖端前端工艺。

IBM全球企业系统开发部副总裁杰克·赫根罗瑟指出，先进封装在资金方面相对被忽视。他希望加倍拨款，帮助美国的包装能力上升到全球总量的10%到15%，最好在十年内达到25%，以确保供应链的安全。他认为在北美建立一个先进包装中心是非常重要的。