Nvidia仍是TSMC 2027年CoWoS产能最大用户，TPU与CPU需求带来新增上行

概览

本报告围绕2027年全球CoWoS供需和TSMC客户产能分配进行展望。核心结论是，Nvidia GPU和CPU仍将是TSMC CoWoS需求的最大驱动；Google TPU、AMD Venice CPU、Microsoft Maia、AWS Trainium 3等ASIC/CPU需求共同推高先进封装、HBM和晶圆消耗。报告将TSMC 2027年底CoWoS产能假设提升至200kwpm，并认为非TSMC阵营到2027年底也会扩至80kwpm。

核心观点

第一，Nvidia在2027年仍是TSMC CoWoS最大客户，总CoWoS消耗预计达到1,222k，同比增长57%，其中CoWoS-L用于Blackwell、Rubin和Rubin Ultra，CoWoS-R则对应Vera CPU。第二，Google TPU相关需求由Broadcom和MediaTek共同承接，MediaTek 180k CoWoS-S预订量隐含TPU v8t ZebraFish约3.6mn颗，Broadcom TPU v8i SunFish若分配330k CoWoS-S，则隐含约3.9mn颗。第三，CPU开始显著消耗2.5D先进封装产能，Nvidia Vera CPU和AMD Venice CPU分别可能在2027年达到5.75mn和6.75mn颗。第四，TSMC、先进封装、测试、探针卡和服务器BMC等台湾AI半导体供应链环节预计受益。

分析框架

报告采用行业调研、客户预订量拆分、CoWoS产能分配、芯片每片CoWoS晶圆产出、HBM容量和计算晶圆消耗等自下而上框架，推导2026e和2027e全球CoWoS需求、HBM需求及晶圆收入TAM。

方法论与常识提炼

• 供需预测CoWoS产能分配模型

  按客户、封装类型和代工/封测供应商拆分CoWoS需求。

  通过Nvidia、Broadcom、AMD、MediaTek、AWS/Annapurna、Marvell、GUC等客户的CoWoS-L、CoWoS-S和CoWoS-R预订量，估算2027e全球先进封装需求结构。

• 出货量推导chips per CoWoS wafer

  用CoWoS分配片数和每片晶圆芯片数推导AI GPU、CPU和ASIC出货。

  例如MediaTek 180k CoWoS-S和每片20颗芯片隐含TPU v8t ZebraFish约3.6mn颗；AMD Venice CPU 270k CoWoS预订量隐含约6.75mn颗CPU。

• 市场空间测算HBM与晶圆消耗TAM

  根据AI芯片出货、HBM容量、制程和晶圆价格估算HBM需求和晶圆收入。

  报告估算2027e AI HBM需求可达50,609mn Gb，AI晶圆收入TAM至少约US$46.4bn。

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）。

• TSMC / US.TSM

  核心CoWoS产能和先进制程供应商

  优势

  Nvidia、Google TPU、AMD、AWS、Marvell等客户需求共同推动CoWoS、2nm/3nm晶圆和AI相关收入增长。

  劣势

  产能扩张需要持续资本开支，并受先进封装瓶颈和客户分配优先级影响。

  对比

  相对非TSMC阵营，TSMC仍是Nvidia GPU、Google TPU和高端AI ASIC的关键产能来源。

  风险

  CoWoS扩产不及预期、客户需求放缓、ABF/T-Glass等上游材料限制、出口管制和地缘政治风险。

• Nvidia

  TSMC 2027e CoWoS最大终端需求来源

  优势

  Blackwell、Rubin、Rubin Ultra和Vera CPU共同拉动CoWoS-L/R需求，报告预计总CoWoS消耗同比增长57%。

  劣势

  高度依赖TSMC CoWoS-L单一来源和先进封装供给。

  对比

  在2027e全球CoWoS需求中占比约45%，显著高于Broadcom和AMD。

  风险

  供应链瓶颈、产品节奏变化、AI数据中心资本开支波动。

• AMD / US.AMD

  AI GPU和Venice CPU带来的新增CoWoS需求方

  优势

  2027e总CoWoS消耗预计同比增长308%，Venice CPU可能达到6.75mn颗。

  劣势

  AI GPU份额和生态仍需与Nvidia竞争，部分产能由非TSMC阵营承接。

  对比

  2027e CoWoS需求增速高于Nvidia和Broadcom，但绝对规模仍低于Nvidia。

  风险

  MI400/MI500量产节奏、客户采用、先进封装供给和竞争压力。

• MediaTek

  Google TPU v8t ZebraFish设计服务和CoWoS-S需求受益方

  优势

  180k CoWoS-S预订量隐含约3.6mn颗TPU v8t，若T-Glass供应改善，出货假设有上行。

  劣势

  部分出货可能受ABF substrate和T-Glass等材料供应制约。

  对比

  报告将MediaTek列为台湾AI半导体供应链Top Pick，受益于Google TPU TAM增长。

  风险

  Google TPU需求变化、材料短缺、与Broadcom在TPU项目中的分工变化。

• Broadcom

  Google TPU和Meta ASIC相关CoWoS需求方

  优势

  2027e总CoWoS消耗预计484k，同比增长61%，TPU v8i SunFish和Ironwood是核心来源。

  劣势

  需求集中于大型云客户ASIC项目，项目节奏可能波动。

  对比

  是2027e第二大CoWoS需求来源之一，仅次于Nvidia。

  风险

  Google/Meta ASIC迭代、CoWoS-S产能分配、云资本开支波动。

• ASE/SPIL 与 Amkor

  非TSMC先进封装扩产受益方

  优势

  到2027年底，ASE/SPIL FoCoS+CoWoS产能预计达50kwpm，Amkor CoWoS产能预计达30kwpm。

  劣势

  相对TSMC在先进制程和核心客户绑定上仍处从属位置。

  对比

  主要承接CoWoS-L和CoWoS-R扩产，服务AMD Venice CPU、Nvidia Vera CPU、AWS Trainium 3等需求。

  风险

  扩产良率、客户认证、订单分配和资本开支回收风险。

关键数据

• TSMC 2027年底CoWoS产能假设200kwpm较此前170kwpm上调，隐含全球AI XPU行业约60%同比增长。
• 2027e全球CoWoS总需求2,694k wafers表格显示总需求从2026e的1,394k升至2027e的2,694k，同比增长93%。
• Nvidia 2027e CoWoS消耗1,222k wafers同比增长57%，占2027e总需求约45%；CoWoS-L约910k。
• AMD 2027e CoWoS消耗530k wafers同比增长308%，主要来自MI455/MI500和Venice CPU。
• Broadcom 2027e CoWoS消耗484k wafers同比增长61%，主要包括Google TPU、Meta MTIAv3及其他ASIC。
• MediaTek 2027e CoWoS消耗180k wafers主要用于Google TPU v8t ZebraFish，隐含约3.6mn颗出货。
• 非TSMC阵营2027年底CoWoS产能80kwpmASE/SPIL预计50kwpm，Amkor预计30kwpm，扩产重点为CoWoS-L和CoWoS-R。
• 2027e AI HBM需求50,609mn Gb来自报告Exhibit 6的总HBM需求测算。
• 2027e AI晶圆收入TAMUS$46.4bn报告表格显示2027e AI wafer revenue TAM约US$46,418mn。
• TSMC AI相关收入2024-29e CAGR60%报告图表标题显示TSMC AI相关收入2024-29e CAGR可能达到60%。

影响与含义

对投资含义而言，报告强化了AI训练和推理需求从GPU扩展至CPU、ASIC、HBM和先进封装的链式传导。TSMC因CoWoS和先进制程处于核心位置；ASE/SPIL、Amkor等封测厂受益于非TSMC先进封装扩产；MediaTek和Broadcom受益于Google TPU放量；AMD受益于Venice CPU和下一代AI GPU；KYEC、Winway、MPI、Hon Precision等台湾供应链环节受益于测试、探针卡和制造需求。

风险

• CoWoS、ABF substrate、T-Glass、HBM或先进制程供给不足可能限制实际出货。
• AI数据中心资本开支或GPU/ASIC租赁需求低于预期，可能导致CoWoS预订转化不及预期。
• Nvidia、Google、AMD、AWS、Microsoft、Meta等大客户产品节奏变化会影响2027e分配假设。
• 出口管制、U.S. Executive Order 14032、U.S. Executive Order 14105等合规限制可能影响部分证券交易或供应链活动。
• TSMC与非TSMC阵营扩产进度、良率和客户认证若不及预期，会影响先进封装供给。
• 报告披露Morgan Stanley与多家覆盖公司存在投行业务或其他服务关系，投资者需注意潜在利益冲突。

后续跟踪

• TSMC 2027年底CoWoS产能是否如期提升至200kwpm。
• Nvidia Rubin、Rubin Ultra、Vera CPU的量产和数据中心收入增长是否符合预期。
• MediaTek能否协助Google获得更多T-Glass，从而提高TPU v8t ZebraFish出货。
• AMD Venice CPU和MI455/MI500系列的量产进度及客户采用情况。
• ASE/SPIL、Amkor、Powertech等非TSMC先进封装产能扩张和订单分配。
• 2027e HBM供应、价格、HBM4/HBM4e导入节奏及Hynix、Micron、Samsung供应格局。
• 中国AI推理需求、NVIDIA 5090价格、AI GPU/ASIC租赁价格等需求侧高频指标。