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GlobalFoundries 和台积电 (TSMC) 已达成一项价值 20 亿美元的五年期制造协议。根据该协议，GlobalFoundries 将为台积电的 CoWoS 先进封装技术生产硅中介层。该协议将为这些组件在美国建立一个生产基地，使台积电的客户能够将其产品标榜为“完全在美国制造和封装”。量产计划于 2028 年上半年开始。
“通过利用 GF 值得信赖的美国制造基地提供制造服务，我们正在创建一个安全、可扩展的关键先进封装元件来源，这将有助于客户加速创新并加强半导体供应链，”GlobalFoundries CMOS 业务高级副总裁 Ed Kaste 表示。
根据协议，GlobalFoundries将扩大其位于纽约州马耳他的制造工厂的产能，以生产用于台积电CoWoS-S封装生态系统的硅中介层。此类中介层是定制的硅片，可在逻辑芯片和高带宽内存（HBM）堆叠之间提供高密度连接，从而能够构建用于人工智能（AI）和高性能计算（HPC）应用的复杂多芯片处理器。双方尚未透露将新增的产能，但该协议为根据市场需求进行进一步扩产提供了框架。
台积电 CoWoS-S 封装技术所用的硅中介层是根据特定处理器设计定制的，因为它们的配置取决于逻辑芯片和 HBM 堆叠的数量、尺寸和位置，以及它们之间的互连。
此外，中介层必须满足特定处理器的供电要求，包括电源分配网络和嵌入式深沟槽电容器 (DTC)，并且其设计必须考虑信号完整性、电源完整性和散热特性。此外，大型中介层可能超过最大光刻掩模尺寸，因此需要拼接，GlobalFoundries 将如何为超大型系统级封装 (SiP) 拼接此类中介层还有待观察。
虽然某些制造工艺和结构元件可以标准化，但最终的中介层通常是针对特定应用而设计的。GlobalFoundries 不会成为台积电的供应商，而是作为分包商，生产多种客户定制的中介层设计，而非需要与台积电密切合作的标准化组件。具体而言，GlobalFoundries 需要确保其设计规则、制造工艺和认证程序与台积电兼容，以便 GF 生产的中介层能够用于台积电的 CoWoS 封装流程。由于中介层布局可能包含台积电及其客户特有的技术和生产方法，因此两家公司将如何处理知识产权的所有权和保护问题仍有待观察。
通过将部分中介层生产转移给 GlobalFoundries，台积电可以释放自身的一些制造资源，并提高先进封装所需组件的供应量。
制造硅中介层只是CoWoS-S生产流程的一部分。该技术还需要使用高精度键合设备将逻辑芯片和HBM堆叠层连接到中介层上，将所得结构组装到有机基板上，然后进行电学测试。这些操作需要专门的制造能力，而两家公司之间的协议并未涉及这一点。
加入台积电的CoWoS生态系统
由于 GlobalFoundries 在 2018 年退出了尖端工艺技术的开发，并因此无法生产尖端的 AI 和 HPC 加速器，现在它正成为台积电在美国的先进封装供应链的一部分，为 AI 和 HPC 处理器提供定制组件。
对GlobalFoundries而言，这项协议意味着它有机会参与先进AI处理器的制造，而无需生产其尖端逻辑芯片。尽管该公司八年前就放弃了尖端工艺技术的研发，但其制造能力仍然足以生产用于复杂多芯片封装的某些组件，包括CoWoS-S中介层。不过，它能否参与台积电的CoWoS-L供应链还有待观察。
考虑到台积电计划在亚利桑那州建立先进封装业务，与GlobalFoundries的协议尤为重要。该公司计划在2029年前在该州引入CoWoS和3D-IC封装能力，并已与Amkor Technology签署了一项为期10年的协议。Amkor Technology正在亚利桑那州皮奥里亚建设一座先进封装工厂，预计将于2028年初投产。
随着GlobalFoundries在2028年上半年于纽约提升中介层产能，台积电有望建立一条主要由美国本土厂商主导的CoWoS供应链，该供应链包括在亚利桑那州制造的逻辑芯片、在纽约生产的硅中介层，以及由台积电和/或Amkor在亚利桑那州进行的先进封装和测试。在一段时间内，HBM堆叠仍需从亚洲的存储器制造商采购，但美光和SK海力士都计划在本十年内将HBM组装工厂迁至美国，因此可以肯定的是，到2029年至2030年，美国将拥有用于生产先进AI处理器的垂直整合供应链。
不过，这里存在一个问题，即GloFo和台积电尚未披露CoWoS封装业务将如何在台积电和Amkor之间分配，也未说明GlobalFoundries的中介层是否会在亚利桑那州使用。然而，GF关于其值得信赖的美国制造布局的措辞强烈暗示，其中介层将主要面向完全在美国制造的SiP芯片。与此同时，除非有足够的芯片封装和测试能力，否则仅扩大中介层产能并不能增加成品AI处理器的数量。
有些事情仍然不清楚
初步协议为期五年，并建立了后续产能扩张机制。然而，双方尚未披露计划的生产规模、与扩建相关的资本支出，以及20亿美元协议的具体条款。此外，我们还需要了解GF的生产能力如何与CoWoS-S的技术进步相匹配。
（来源：编译自tomshardware）
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