CoWoS-L与SoIC仍是亚太AI芯片供应链的核心变量
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CoWoS-L与SoIC仍是亚太AI芯片供应链的核心变量
Morgan Stanley认为,NVIDIA Rubin Ultra、Google 2nm TPU与LPU/HBM演进的关键问题最终落在TSMC CoWoS-L、SoIC和3nm产能能否以合理成本支撑更大芯片设计。
- TSMC CoWoS-L被视为NVIDIA Rubin Ultra四裸片封装和Google 2nm TPU的重要封装方案,但仍需解决中介层翘曲等技术问题。
- Rubin Ultra采用两颗或四颗裸片对NVIDIA消耗TSMC晶圆产能以及ASE/KYEC封测假设影响不大,主要差异在热设计与机架间扩展的CPO采用。
- 报告维持对MediaTek 3nm TPU ZebraFish的正面看法,预计2026年40万颗、约US$1.6bn收入假设可实现,2027年250万颗、约US$10bn收入假设仍被重申。
- TSMC SoIC扩产预期上修,报告提到2027年产能从28kwpm提高到45kwpm,2028年进一步到78kwpm,但设备认证周期可能影响实际产出转换。
- 报告认为至少在2027年,电力不是TSMC AI芯片需求的主要约束,更需关注CoWoS、SoIC、ABF载板和前端2/3nm晶圆供给。
研报解读
概览
本报告围绕亚太AI半导体供应链的五个投资者问题展开,重点讨论NVIDIA Rubin Ultra封装形态、NVIDIA LPU代工受益方、Samsung未来HBM基底裸片是否转向TSMC 3nm、Broadcom与Google合作对MediaTek TPU机会的影响,以及新增算力/电力容量对芯片需求量的含义。核心结论是,大尺寸AI GPU/ASIC正在把竞争焦点推向CoWoS-L、SoIC、3nm工艺、HBM基底裸片和ABF载板等供应链瓶颈。
核心观点
报告认为TSMC CoWoS-L仍是大尺寸AI芯片更优的先进封装选择,性能与可靠性优于Intel EMIB-T,但TSMC需要解决中介层翘曲等问题。NVIDIA Rubin Ultra最终采用两裸片或四裸片封装,对TSMC晶圆、ASE/KYEC封测用量假设影响有限。Google 2nm TPU HumuFish使用TSMC CoWoS-L、Intel EMIB-T或双方案仍在评估。MediaTek 3nm TPU ZebraFish虽有功耗略高导致部分金属层ECO,但报告认为不影响2H26量产节奏。
分析框架
报告采用供应链调研、客户项目进度跟踪、先进封装产能测算、功耗与GW对应芯片量推算,以及AI半导体公司收入暴露和估值比较来回答投资者关切。分析重点不是单一芯片规格,而是芯片设计、晶圆代工、先进封装、测试、载板和内存基底裸片之间的产能匹配。
方法论与常识提炼
通过封测、设备、晶圆代工和基板供应链信息验证项目量产节奏与产能扩张。
报告多处使用“checks”作为依据,例如MediaTek 3nm TPU按期2H26量产、TSMC SoIC产能上修、TSMC 4/5nm转3nm准备AI需求等。
比较大尺寸多reticle芯片在TSMC CoWoS-L与Intel EMIB-T之间的性能、可靠性、成本和技术风险。
报告认为CoWoS在性能和可靠性上更优,但TSMC仍需解决中介层翘曲;若大reticle芯片问题无法解决,Intel EMIB-T可能在Google 2nm TPU及其他ASIC项目中获得份额。
用月产能、年度产出、项目生命周期需求和GW算力公告推导CoWoS、SoIC及前端2/3nm晶圆需求。
报告估算相关项目全生命周期TSMC CoWoS需求为953k片、前端2/3nm晶圆需求为652k片,并判断2027年这些项目对应TSMC年度CoWoS需求259k片是可实现的。
标的映射与对比
研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要(优势、劣势、对比与风险)。
- TSMCAI GPU/ASIC的核心晶圆代工与先进封装供应方,涉及CoWoS-L、SoIC、3nm HBM基底裸片和2/3nm前端晶圆。
- 优势
- CoWoS路线图已看到2027年九reticle支持,性能和可靠性优于EMIB-T;SoIC产能预期上修,AI内存和HBM基底裸片可能成为2028年后增长驱动。
- 劣势
- CoWoS-L仍需解决中介层翘曲等技术问题;SoIC设备认证周期较长,产能向实际产出的转换较慢。
- 对比
- 相对Intel EMIB-T,CoWoS在性能与可靠性更强;若TSMC技术问题未解决,Intel可能在Google TPU或其他ASIC项目分得份额。
- 风险
- 大尺寸芯片封装良率、成本、翘曲问题、ABF载板约束和产能爬坡不及预期。
- MediaTekGoogle 3nm TPU ZebraFish相关ASIC机会的重要参与者。
- 优势
- 报告认为2H26量产进度未延迟,2026年40万颗和2027年250万颗假设仍被重申;ABF载板供应展望改善。
- 劣势
- 芯片因功耗略高正在进行部分金属层ECO,市场对其在TPU供应链战略位置存在疑虑。
- 对比
- Broadcom与Google合作引发对MediaTek机会的担忧,但报告认为不改变对MediaTek 3nm TPU的正面判断。
- 风险
- ECO后性能/质量、Google验证进度、ABF供应、客户订单分配和竞争格局变化。
- NVIDIARubin Ultra GPU、LPU和未来Feynman GPU推动CoWoS、SoIC、测试和晶圆需求。
- 优势
- Rubin Ultra进入2027路线图,LPU面向低延迟AI推理,未来GPU可能需要1-2GB SRAM堆叠,带来SoIC需求。
- 劣势
- Rubin Ultra两裸片或四裸片方案尚未确定,热设计和CPO采用可能存在差异。
- 对比
- 无论两裸片或四裸片,报告认为对TSMC晶圆和ASE/KYEC封测消耗假设影响有限。
- 风险
- 封装形态、热设计、CPO采用、供应链产能和低延迟推理需求兑现。
- Samsung当前LP30 LPU使用Samsung 7nm,未来LP35可能与TSMC双供;同时Samsung HBM基底裸片未来可能转向TSMC 3nm。
- 优势
- 在既有LPU代工中已有位置,报告也将Samsung列为亚洲半导体OW名单之一。
- 劣势
- HBM4e/HBM5基底裸片需要大量定制和IP支持,报告认为TSMC 3nm会成为重要全球节点。
- 对比
- TSMC在3nm和先进封装方面可能获得更多AI内存与基底裸片机会。
- 风险
- 先进节点竞争、客户双供策略、HBM基底裸片外包路径变化。
- ASE / KYECNVIDIA及AI供应链封装测试假设的重要参与者。
- 优势
- Rubin Ultra封装形态变化对ASE/KYEC封测假设影响不大,报告在亚洲半导体中对KYEC、ASE为OW。
- 劣势
- 增长依赖AI芯片封测需求和先进封装节奏。
- 对比
- 相比晶圆代工环节,封测受益更偏产能利用率和AI半导体收入暴露。
- 风险
- 客户项目延迟、封装测试产能配置和先进封装瓶颈转移。
- Alchip / GUC / FOCI / HimaxASIC设计服务与CPO供应链受益标的。
- 优势
- 报告明确表示对亚洲ASIC设计服务商Alchip、GUC以及CPO供应商FOCI、Himax持正面看法。
- 劣势
- 部分需求仍处于设计、试产或客户导入阶段。
- 对比
- 相较晶圆代工与封测,受益更依赖客户ASIC项目落地和CPO采用速度。
- 风险
- ASIC项目取消、客户集中度、CPO采用慢于预期和竞争加剧。
关键数据
- MediaTek 3nm TPU 2026假设400k units / US$1.6bn revenue报告认为ZebraFish按期2H26量产,该2026年假设可稳健实现。
- MediaTek 3nm TPU 2027假设2.5mn units / US$10bn revenue报告因ABF载板供应改善而重申较高的2027年收入假设。
- TSMC SoIC年末产能预期2026e 14kwpm;2027e 45kwpm;2028e 78kwpm报告称2027e SoIC产能预期由28kwpm上修至45kwpm,2028e至78kwpm。
- TSMC SoIC实际生产预期2026e 10kwpm;2027e 30kwpm;2028e 60kwpm设备认证时间长于CoWoS,约六个月或以上,因此产能到产出的转换率较低。
- TSMC CoWoS 2027年末总产能目标160-170kwpm报告据此认为2027年相关项目259k片年度CoWoS需求可实现。
- 相关项目全生命周期需求CoWoS 953k wafers;front-end 2/3nm 652k wafers基于OpenAI、NVIDIA、AMD、Google/Broadcom等算力部署项目测算。
- NVIDIA LPU路线LP30 Samsung 7nm;LP35 2027或TSMC/Samsung双供;LP40 2028或TSMC 3nm与SoIC报告认为LPU从低延迟推理需求出发,未来可能增加TSMC先进工艺和SoIC机会。
- 新增算力交易示例OpenAI-AWS Trainium 2GW;Google TPU 3.5GW;Google/Broadcom 2.5GW报告用GW与芯片量换算框架讨论电力容量对芯片需求的含义。
影响与含义
对投资而言,报告将AI算力扩张的受益方向从单纯GPU需求延伸到先进封装、SoIC、HBM基底裸片、封测、载板和ASIC设计服务。TSMC是最核心的结构性受益者之一,MediaTek的Google TPU相关机会仍被看好;ASE、KYEC、Samsung、Aspeed以及Alchip、GUC、FOCI、Himax等也被列为正面或受益标的。主要分歧在于Google 2nm TPU封装方案、TSMC CoWoS-L技术问题解决进度、ABF供应和SoIC产能爬坡。
风险
- TSMC CoWoS-L若无法解决大reticle芯片的中介层翘曲等技术问题,Intel EMIB-T可能获得Google 2nm TPU或其他ASIC项目份额。
- MediaTek 3nm TPU虽未被认为延迟量产,但功耗略高和ECO仍可能带来验证、良率或客户接受度风险。
- SoIC设备认证周期较长,可能导致名义产能与实际产出之间存在较大差距。
- ABF载板、HBM基底裸片、前端2/3nm晶圆和先进封装任一环节受限,都可能影响AI芯片出货节奏。
- 报告涉及Morgan Stanley与多家覆盖公司的业务关系和潜在利益冲突,投资者应将本研究仅作为决策因素之一。
- 出口管制、美国行政令和相关合规限制可能影响部分证券或实体的投资与交易活动。
后续跟踪
- NVIDIA Rubin Ultra最终采用两裸片还是四裸片封装,以及对应热设计和CPO采用变化。
- Google 2nm TPU HumuFish最终采用TSMC CoWoS-L、Intel EMIB-T或双方案。
- TSMC CoWoS-L九reticle方案的成本、良率、可靠性和中介层翘曲问题解决进展。
- MediaTek 3nm TPU ZebraFish的ECO完成、Google验证进度、2H26量产和2027年ABF载板供应。
- TSMC SoIC在Miaoli、Chiayi AP7和Arizona的扩产进度,以及2026-2028年实际产出转换。
- TSMC 3nm在HBM4e/HBM5基底裸片中的采用速度,尤其是韩国HBM厂商的定制需求。
- OpenAI、AWS、Google、Broadcom、NVIDIA和AMD相关GW算力项目是否按公告计划落地。