英特尔代工的“尴尬”财富:在先进封装产能紧张之际,英特尔却面临供应过剩的窘境。
作为美国最大的芯片公司,英特尔的制造部门欢迎台积电(TSMC)的客户将其设计直接从台积电的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate,晶圆级集成技术)转移到英特尔的Foveros先进封装技术。自去年以来,英伟达(Nvidia)等少数几家制造人工智能(AI)芯片的公司对3D晶圆级封装的需求,已经超过了顶级代工厂台积电的供应能力。
英特尔已经具备了这种先进封装能力,但鲜有人知晓,因为该公司并未积极推广,TechInsights副总裁丹·哈奇森(Dan Hutcheson)向《电子工程时报》(EE Times)透露。
“英特尔过剩的先进封装产能一直是业内保守得最好的秘密之一。”哈奇森告诉《电子工程时报》,“他们根本没有积极出售,因为公司专注于在4年内实现5个节点(在前首席执行官帕特·基辛格Pat Gelsinger的领导下),并推动英特尔代工的晶圆业务。相比之下,台积电非常擅长在一站式销售中吸引客户——同时生产晶圆和封装。”
英特尔信心的增强或许预示着这家长期亏损的代工部门将迎来转机,该部门一直在努力寻找客户。这也可能意味着英特尔需要付出更多努力,来说服芯片设计师将他们的设计从台积电移植过来。
英特尔新任首席执行官李普·布·谭(Lip-Bu Tan)需要扭转这家陷入困境的美国芯片制造商的局面。英特尔将其无利可图的芯片制造部门英特尔代工(Intel Foundry)剥离为一项独立业务的努力可能需要数年时间。该代工部门仍在努力追赶台积电,台积电既是英特尔的供应商,也是英特尔的竞争对手。
自去年年初以来,英特尔代工一直宣称拥有大量可用的先进封装产能。
英特尔代工封装和测试副总裁马克·加德纳(Mark Gardner)本周在与记者的群聊中向《电子工程时报》表示,该公司正在“努力工作”解决先进封装短缺问题。
“正如你阅读行业报告时看到的,大部分短缺是由于外部客户正在使用台积电的一些竞争对手技术。”他说,“这个行业存在一些限制。而这也正是部分客户选择英特尔的优势之一,因为我们不受限制。”
英特尔有“很大的上升空间”,加德纳补充道。
台积电最大的客户之一英伟达暗示,今年可能会找到台积电的替代品。
如果英伟达能够在今年年底前增加更多的美国制造能力,这将使公司处于“相当不错的状态”,英伟达首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)几天前在其GTC(GPU技术大会)活动上告诉媒体。据路透社3月早些时候报道,台积电的两个最大客户英伟达和博通(Broadcom)正在与英特尔进行制造测试。
英特尔代工在本周的活动中频繁提及客户,但并未透露任何新客户的名字。联发科(MediaTek)和亚马逊网络服务(AWS)是两家已将英特尔代工指定为供应商的芯片设计公司。
“客户看到了英特尔代工先进封装能力不受限制这一事实的巨大价值。这在当前的需求环境中提供了很大的灵活性。”加德纳说。
英特尔代工封装和测试总经理周恩·李(Choon Lee)补充说,对于用于将AI芯片拼接在一起的中介层技术,产能仅限于一家供应商:台积电。
加德纳表示,鉴于这些产能限制,将芯片设计从一个代工厂转移到另一个代工厂的能力至关重要。
“说到Foveros,那是无缝的。”加德纳说,“我们已经采用了台积电CoWoS技术的产品,并将它们直接移植到我们的Foveros技术中,完全没有改变设计。”
CoWoS是台积电的晶圆级集成技术,允许在安装在衬底上的硅中介层上堆叠多个芯片,包括逻辑小芯片和高带宽存储器。Foveros是英特尔的3D堆叠技术,可与CoWo斯相媲美。
英特尔表示,它已经使用了Foveros和另一种专有封装技术,即嵌入式多晶片互连桥接(Embedded Multi-die Interconnect Bridge,EMIB),以追赶台积电。
“即使使用EMIB,我们也能够做一些聪明的设计技术。”加德纳说,“我们今天正在生产,甚至在去年就开始生产,当时我们采用了为CoWoS设计的东西,现在设计为使用EMIB或Foveros制造。这对客户来说显然很重要,这样他们就不会有很长的重新设计周期。我们付出了很多努力使它们兼容,因此它们很容易移植。”
英特尔指出,其支持团队与台积电和三星、SK海力士(SK Hynix)和美光(Micron)等内存供应商以及三星逻辑(Samsung Logic)密切合作,以获得接口和设计规则的认证和一致性。
“当客户来时,我们可以说这就是设计规则集,如果你想使用EMIB和这个代工厂,请遵循这些设计规则,它就是合格的。”
英特尔披露了一些关于其新版本的EMIB,称为EMIB-T。
EMIB-T旨在使用硅通孔(Through-Silicon Via,TSV)连接小芯片,提供低延迟、低功耗和高带宽互连。
“我们实际上有为NPI(New Product Introduction,新产品推出)而设计的测试车辆,并进行了多轮可靠性和验证。”加德纳说,“构建块的产量和可靠性已经通过测试车辆得到证明,我们目前正处于设计阶段,客户将在未来一两年内投入生产,具体取决于他们的时间表。”
哈奇森表示,公平地说,台积电和英特尔都倾向于忽视先进封装,而工艺技术一直是工程领域的荣耀所在。
“摩尔定律平坦化和光刻场尺寸限制对密度的双重影响,迫使每个人都关注先进封装,这是保持封装密度增长的唯一途径。”