三星于4月15日周一宣布向美國得克薩斯州砸入400億美元打造先進芯片封裝工廠，為美國在本土量產頂尖人工智能芯片創造條件。這項舉措被視作美國拜登政府取得的顯著成果，同時也引起了中美兩國政府對先進封裝在半導體供應鏈重要性的高度關注。

如今，各大全球領先的芯片制造商紛紛斥巨資擴大和升級先進封裝技術，以提升半導體性能。那么，究竟什么是先進芯片封裝呢？

隨著芯片逐漸逼近物理極限，制造商們亟需尋找新途徑提升性能，以應對諸如生成式人工智能等對計算能力要求極高的應用。此時，通過將眾多芯片（不論同質與否）緊密歸類或“封裝”在一起的方式，不僅能實現速度及效率的提高，還可避免受到小型化的制約。

以下列舉兩種先進封裝實例： 高帶寬存儲（HBM）和基板上晶圓芯片（CoWoS）。

首先來看HBM。作為英偉達圖形處理器（GPU）等高性能芯片所需的大量內存，即使是最先進的存儲芯片自身也無法提供足夠的“帶寬”來存儲和傳輸數據。因此，高帶寬存儲芯片通過堆疊DRAM存儲芯片并以細線連接，形成如同多層圖書館的結構，借助電梯在樓層間快速運送大量書籍，實現數據的收集和傳遞。

再看CoWoS。以英偉達的H100“Hopper”AI芯片為例，該芯片將六顆HBM芯片與英偉達自行設計、臺積電代工的GPU集成在一起，采用的正是臺積電的CoWoS先進封裝技術。GPU和HBM芯片均置于名為“中介層”的硅接口之上，通過該接口進行信息交互。中介層則固定在基層或“基板”上。臺積電的競爭對手三星和英特爾對此項技術亦有各自的命名。

由于HBM中的DRAM層堆疊，使得HBM芯片和GPU并排排列，故此技術有時被稱作“2.5D”先進封裝。三星在德克薩斯州的新廠將具備2.5D和HBM封裝能力，而韓國芯片制造商SK海力士則在印第安納州興建HBM工廠。至于“3D封裝”，則涉及HBM和GPU組件的垂直整合，然而目前工程師仍未找到有效的散熱和供電解決方案。

此外，還有集成扇出型封裝（INFO）。在芯片受限于嚴格物理限制的環境下，先進封裝同樣發揮著重要作用。以智能手機為例，由于邏輯芯片無法進一步縮小，智能手機也無法增大體積。為此，2017年，臺積電聯手蘋果公司推出了集成扇出（Integrated Fan-Out）新型先進封裝技術，通過新的高密度“重新分布層”將邏輯和存儲芯片更加緊密地結合在一起，從而提升性能，同時無需依賴更厚的基礎層。

對于整個行業而言，先進封裝需要業界專家加強協作。例如，盡管臺積電缺乏存儲芯片生產經驗，但與HBM市場領軍企業SK海力士在英偉達的AI芯片項目上展開了緊密合作；另一方面，三星電子和英特爾在邏輯、存儲以及先進封裝領域皆有所涉獵，這意味著它們有望為客戶提供橫跨三大領域的集成服務。

先進封裝重要性的增長也為二線芯片制造商和傳統封裝公司提供了機會，它們都在投資自己的先進封裝能力，以在5000億美元的半導體市場中獲得更大的份額。