电子行业2024年中期策略研讨会：大算力时代必经之路，先进封装正崛起

摘要

大算力时代的兴起推动着先进封装技术的快速发展，这一技术是“超越摩尔定律”的关键路径。面对“存储墙”、“面积墙”、“功耗墙”和“功能墙”的挑战，先进封装技术通过TSV、微凸块等手段实现高集成、小面积、低功耗的目标。

1. 存储墙与解决方案

• 针对“存储墙”，即处理器算力的增长速度远快于DRAM带宽的增长速度，导致存储器发展滞后。通过使用高带宽存储器(HBM)和TSV技术，能大幅提升内存带宽，实现存储器与处理器之间的超近距离传输。

2. 面积墙与解决方案

• 针对“面积墙”，即芯片尺寸受限于光刻机的光罩极限，通过异构集成技术（如“chiplet”）将大芯片拆分成多颗芯粒，以搭积木的方式组合不同功能和工艺节点的芯粒，突破面积限制，同时维持成本效益。

3. 功耗墙与解决方案

• 针对“功耗墙”，随着单个GPU和CPU热设计功耗的逐年增加，采用3D堆叠、超短距离传输叠加液冷等技术，有效降低整体功耗。

4. 功能墙与解决方案

• 针对“功能墙”，通过多芯片异构集成技术，实现传感、存储、计算、通信等不同功能元器件的集合，达到多物理场的有效融合。

市场趋势与投资机会

• 市场规模与增长：预计到2028年，先进封装市场规模将从443亿美元增长至786亿美元，市场占比提升至58%，年复合增长率(CAGR)为10.6%。

• AI算力拉动：人工智能、5G通信和高性能计算等产业的推动，使2.5D/3D封装市场成为行业黑马，市场规模从92亿美元增长至258亿美元，年复合增长率高达18.7%。

• 国内渗透率提升：国内先进封装市场持续增长，2022年占比达到38%，预计到2026年将达到39%，市场规模达到1300亿元。

产业动态与投资标的

• IDM与Fab厂：台积电、日月光、长电科技、通富微电等厂商纷纷加大投资，聚焦先进封装，特别是2.5D/3D封装，展现出扩产浪潮。

• 企业表现：华天科技、甬矽电子、通富微电等企业受益于下游需求回暖，实现营收增长，其中通富微电的先进封装占比超过90%，显示出强劲的增长势头。

• 国家大基金：国家集成电路产业投资基金三期的成立，重点关注先进制造与先进封装领域，为产业提供了资金支持，特别是对于先进工艺节点被制裁的领域以及AI瓶颈的先进存储领域等方向的投资，显示出对产业发展的强大支持。

结论

先进封装技术是应对算力时代挑战的关键，通过技术创新克服“摩尔定律”的局限，满足高性能计算、人工智能等领域的需求。随着市场规模的扩大和技术的不断进步，先进封装行业展现出巨大的投资潜力和市场前景。