台积电(TSMC)设于美国亚利桑那州的新厂,自去年底开始运营后,近期已成功出货首批芯片,提供给Apple、NVIDIA和AMD等科技大厂使用。这些芯片是以N4制程生产,其中也包含为NVIDIA最新Blackwell AI GPU所打造的定制化N4版本“4NP”芯片,目前已运返台湾进行封装。

目前这座美国工厂虽能生产最高达N4制程的高端芯片,但后续封装作业仍需依赖台湾。在人工智能芯片的供应链中,封装是关键的一环,它负责将芯片裸片(die)组装成适用于印刷电路板并可用于AI数据中心的集成电路。

尽管台积电已与美国封装企业Amkor合作,着手当地发展先进封装能力,但首批芯片仍会送回台湾封装。封装产能一直是AI芯片供应的主要瓶颈。根据报道,台积电的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)L/S封装技术产能,预计今年可从去年的7.5万片扩张至11.5万片,对应需求剧增的AI芯片产能需求。

亚利桑那厂目前已生产约2万片芯片,涵盖Apple iPhone系列所用处理器、NVIDIA Blackwell AI芯片、以及AMD的第5代EPYC数据中心处理器。这三家客户几乎在工厂正式投产后就下订单,反映其对台积电制程与产能的高度信赖。

在全球AI发展加速下,台积电持续扩展封装与制造能力,也促使其他企业投入市场。其中包括台湾第二大芯片代工厂联电(UMC),据悉目前正与Qualcomm合作,推动以“芯片对芯片”(Wafer-on-Wafer, WoW)技术来封装芯片。

目前亚利桑那厂主要生产4纳米制程芯片,未来台积电计划扩建更多任务厂,导入3纳米与2纳米制程,同时也规划让芯片封装作业可在美国完成,减少对台湾的依赖。