欲与台积电“掰手腕”，三星扰动市场的3D封装技术什么来头？

先进封装概念近日持续受到搅动，自相关概念板块15日走强之后，16日先进封装概念早盘走低。此前打下6连板的皇庭国际一度触及跌停，打下2连板的宏昌电子以及如文一科技、至正股份、光力科技等多只个股跌幅居前。

消息面上，三星电子近期宣布计划明年推出先进的三维（3D）芯片封装技术，欲与台积电开辟先进制程外的又一竞争赛道。这让该技术近期在一、二级市场颇受关注。

什么是3D封装技术？

封装是半导体制造的最后步骤之一，该技术可以简单理解为将芯片以一定堆叠方式放置在保护壳中以防腐蚀，并提供接口以组合和连接已制造的芯片。当前，芯片封装行业主流的技术仍旧是2.5D，这种封装技术在大多数情况下将不同类型的芯片横向并排组装。

而与2.5D封装技术不同，3D封装技术在封装过程将芯片以立体方式堆叠。改变堆叠方式可缩短芯片之间的距离，加快芯片间的连接速度。因此3D封装技术也被视为提升芯片性能的方法之一。

Counterpoint高级分析师Brady Wang向第一财经记者介绍指出，3D封装技术允许不同功能的芯片堆叠在一起，提高了芯片的整合度，减少了电路板上的空间占用，从而降低了系统的体积和功耗。此外随着技术的发展，各种应用对更高效能和更小封装尺寸的芯片需求不断增加。 3D封装技术可以满足这些需求，因此受到了市场的追捧。

此外，在摩尔定律达到极限的背景下，3D封装技术可以实现在制程之外对于芯片产品的传输速度和算力性能等方面的提升，因而这项技术未来在多个领域都会有广泛的应用，重点就包括人工智能、高效能运算、行动装置等。

Brady向记者强调。3D封装技术可以使芯片在更高的性能水平下运作。这对于高效能运算和人工智能应用尤其重要。同时，反过来，人工智能芯片产业的发展也推动了对更高性能和整合度的需求，进一步加速了3D封装技术的发展和竞争。

咨询公司Yole Intelligence称，未来，全球先进芯片封装市场预计将从2022年的443亿美元增长到2027年的660亿美元。在660亿美元中，3D封装预计将占四分之一左右，即150亿美元。

据第一财经记者梳理，当前台积电已经推出3D 芯片间堆叠技术 SoIC，英特尔推出了3D 芯片封装技术 Foveros ，联电也在测试最新的3D芯片封装技术。全球半导体巨头都已争相推动3D芯片封装技术，以在这些方面取得优势，并满足不断增长的市场需求。而从行业整体进度来看，三星电子SAINT作为后来者颇有些“姗姗来迟”。

三星与台积电的竞争

根据当前披露的计划，三星电子将最新的3D芯片封装技术命名为SAINT（即三星先进互连技术）并计划在SAINT品牌下推出三种技术：SAINT S——垂直堆叠SRAM内存芯片和CPU；SAINT D——涉及CPU、GPU等处理器和DRAM内存的垂直封装；SAINT L——负责堆叠应用处理器（AP）。

从目前掌握的消息来看，SAINT S技术已经通过了验证测试。三星电子极有可能将SAINT这一技术应用于集成高性能芯片所需的存储器和处理器，其中就包括 AI 芯片。而台积电无疑将会是三星电子在该赛道上迟早需要面对的劲敌。

在当前依旧是主流的2.5D封装赛道中，台积电已经凭借在2012年推出CoWoS等封测技术斩获英伟达、苹果和AMD等公司的大量订单，其中就包括英伟达下达的人工智能芯片订单。今年十月英伟达确定向台积电增单后，有媒体报道称台积电CoWoS先进封装产能扩充在2024年将再增加约20%，达3.5万片。

而尽管三星电子当前也已经针对性地开发了如I-cube和X-cube的2.5D封测技术，但在人工智能和自动驾驶大单被台积电吞噬的情况下，三星电子在2.5D封测赛道的竞争力处于弱势。如此看来，三星电子选择布局SAINT多少有些意欲弯道超车的打算。

不过从技术落地的角度来看， 三星电子似乎还是慢了。当前台积电正在大量投资测试和升级其 3D 芯片间堆叠技术 SoIC，苹果和英伟达已经成为合作客户。此外，台积电还在7月表示，将投资 900 亿新台币在建立一个新的先进封装工厂。

“随着摩尔定律的放缓及先进芯片制造成本的提高，3D封装技术变成不可或缺的一部份。这在人工智能芯片领域尤其重要，因为这种芯片颗粒大且成本高。三星电子宣布推出新的封测技术显示他们有意在人工智能制造领域竞争。然而，要在2024年追赶上台积电，需要考虑多个因素，包括技术的成熟度、生产能力、市场需求等。台积电目前在芯片代工领域具有强大的技术和生产优势，因此三星电子需要在这些方面迅速迎头赶上。” Brady Wang指出。

而在潜在客户方面，Brady Wang告诉记者，人工智能芯片制造领域的客户包括各种技术公司、资料中心营运商、自动驾驶汽车制造商、物联网设备制造商等。如果三星电子的新封测技术能够提供高效能、高可靠性的产品，那么这些客户可能会考虑选择三星电子作为制造合作伙伴。