AI算力短缺产业链解析:从3D堆叠到玻璃基板
核心逻辑
光模块→HBM(高带宽内存)→堆叠:AI算力短缺正沿供应链逐级向上扩散。
AI算力需求促使芯片堆叠(HBM/3D DRAM/Chiplet)成为必要,堆叠的核心工艺(打孔/填充/键合)刺激了上游设备和封测需求。
台积电CoWoS生态系统带动了一批国内供应商。
玻璃基板是堆叠技术的长期演进方向,目前处于早期产业化阶段。
一、为何堆叠成为短缺环节?
AI芯片的实际瓶颈不在于计算,而在于数据搬运。将处理器与存储器垂直堆叠以缩短物理距离,是目前最有效的解决方案。
目前三大堆叠方向均显示短缺:
HBM:通过TSV堆叠的多层DRAM,产能缺口超过50%。
3D DRAM:平面微缩接近极限,三星和SK海力士转向垂直堆叠结构。
Chiplet封装:GPU+HBM等异构集成依赖于硅中介层(如台积电CoWoS),产能排期已至2027年。
这些技术的共同工艺基础是在垂直方向上建立信号(TSV/TGV)、填充金属和键合堆叠。当前主流实现仍基于硅基(TSV、硅中介层),不依赖玻璃基板。
二、短期确定性环节:设备与封测
2.1 设备环节
堆叠工艺中,深孔刻蚀、薄膜沉积和键合是关键工序,相关设备需求明确。
公司 客观业务关联
中微公司 高深宽比刻蚀设备(深宽比可达90:1),用于3D NAND/DRAM及先进封装
拓荆科技 ALD原子层沉积设备、晶圆对晶圆混合键合设备,已通过客户验证
微导纳米 半导体ALD设备,2025年前三季度新增订单14.83亿元
芯碁微装 直写光刻设备,用于CoWoS-L量产,在手订单超1亿元
盛美上海 先进封装电镀、清洗设备,覆盖TSV/TGV金属化环节
艾森股份 电镀液、光刻胶等材料,已应用于先进封装产线
2.2 封测环节
堆叠芯片最终需要通过封装厂完成集成。
盛合晶微是国内堆叠封装的龙头:
国内唯一大规模量产硅片级2.5D封装的企业,国内市占率超过85%,全球仅台积电、三星、英特尔、盛合四家具备该能力。
3D封装业务已于2025年量产。
客户包括华为昇腾等AI芯片厂商,是全球前十芯片设计企业中7家的供应商。
已完成玻璃基板材料开发,拥有TGV相关专利,处于送样验证阶段。
长电科技:XDFOI平台对标CoWoS,全球第三大封测企业。
通富微电:深度绑定AMD,具备Chiplet封装能力,玻璃基板封装预计2026-2027年产品应用。
甬矽电子:先进封装产能持续扩充,受益于整体封测需求溢出。
三、台积电CoWoS生态系统中的国内供应商
台积电CoWoS先进封装产能供不应求,部分设备、材料及后段封测环节存在国内供应商参与。
类别 公司
封测服务: 长电科技、通富微电
设备 : 中微公司、盛美上海、芯碁微装
材料 : 艾森股份
新材料: 三安光电、天岳先进
四、远期方向:玻璃基板
当芯片封装尺寸超过3个光罩(约2500mm²),硅中介层和有机基板面临翘曲、信号损耗等物理极限。玻璃基板热膨胀系数与硅匹配,介电损耗低,可支持线宽<2μm,是超大尺寸芯片封装的远期解决方案。
产业化进度(客观事实):
英特尔:2026年宣布玻璃基板进入量产,用于Xeon 6+处理器。
三星:目标2027年量产,苹果正在测试其样品用于AI芯片“Baltra”。
台积电:CoPoS(玻璃基板路线)试验线2026年Q3启动,预计2029-2030年大规模量产。
盛合晶微:已完成玻璃基板材料开发,拥有TGV专利,处于送样阶段。
沃格光电:掌握TGV全制程,1.6T光模块玻璃基载板已小批量送样。
帝尔激光:TGV激光打孔设备已出货超40台,用于玻璃通孔加工。
凯盛科技:国内唯一半导体晶圆级超薄玻璃原片供应商。
玻璃基板大规模渗透预计在2029年之后,当前处于技术验证与中试阶段。
堆叠技术是AI算力短缺传导链中的关键节点。
短期内硅基堆叠(TSV/CoWoS)主导增量需求,国内设备与封测企业已实质性受益;长期玻璃基板提供技术升级弹性,相关企业处于前瞻布局阶段。
回到市场实战
上周大盘在科技权重大票的推动下,双创板续创新高。
权重搭台,题材唱戏。市场炒作风格出现两大阵营:一是4月报表业绩良好的高位科技大票;二是目前业绩不佳但未来前景和成长性看好的中低位中小票,市场表现出的资金认可度似乎更倾向于后者。
上证还未创新高,5月份还是有可能见到一个新高点的。
鮣鱼持仓结构没有变:国防军工+商业航天、半导体国产替代(设备、材料)、并购重组(追觅借壳)、创新药。
计划在HBM(高带宽存储)和堆叠技术方向进行布局。
鮣鱼崇尚价值投资,更加遵循自然规律,在市场的潮起潮落中理解股票运行内在的能量聚散,完成价值投资的周期性取舍。本文所述全部内容仅代表鮣鱼的实战操作经历和心得,不构成对外操作建议。
〈鮣鱼能量法则〉:
背离即动能,常态反之动;
极端再而三,加速逼多空;
一念催情绪,溢价释量能。
时间是能量,阴阳定乾坤;
阴藏可埋伏,阳生要加仓;
阴长分批卖,阳杀远离安。