英特爾(Intel)積極重振晶圓代工業務,主推2奈米級的18A與14A先進製程,不只成為特斯拉執行長馬斯克的Terafab合作夥伴,也傳出已成功搶到蘋果大單、合作輝達開發新產品。對此,知名半導體分析師陸行之指出,真正幫助英特爾奪得訂單的功臣,其實並非14A等先進製程,而是以EMIB為首的先進封裝,在技術上與台積電沒有太大的差距。
陸行之在臉書發文表示,不同於18A、14A晶圓製造技術,英特爾在良率及電晶體密度上都明顯落後於台積電,他們認為,英特爾的EMIB與Foveros等先進封裝技術與台積電的差距,就沒有數代的差距。加上英特爾靠著地緣政治優勢、較高的矽利用率、較低成本等優勢,助其拿下一些代工份額。
陸行之指出,EMIB為「嵌入式多晶片互連橋接」(Embedded Multi-die Interconnect Bridge),是一種3.5D先進封裝技術,其核心在於將微小的「矽橋 (Silicon Bridge)」直接嵌入在有機基板 (Organic Substrate) 中,用於實現多個晶粒 (Die) 之間的高頻寬、高密度互聯。
陸行之說明,與台積電依賴大面積矽中介層(Silicon Interposer)的CoWoS-S不同,EMIB僅在需要連接的部位使用矽材質。EMIB技術也可用於連接多個使用Foveros Direct 3D技術建構的運算模組,在稱為EMIB 3.5D的單一封裝中整合EMIB和Foveros,可以創造彈性的異質性運算系統。

EMIB技術具有哪些優勢?
陸行之指出,EMIB技術包括5點優勢,一是「極高的成本效益」:矽利用率高達90%,遠高於傳統矽中介層Silicon Interposer的60%。在大尺寸封裝中,其成本約比CoWoS-S低30%到40%,能有效降低AI加速器的整體造價。
第二,優異的擴展性 (Scalability):不受限於單一矽中介層的光罩尺寸限制,EMIB 能夠實現更大面積的系統級封裝 (System-on-Package),特別適合需要整合大量 HBM 的大型AI晶片。
第三,異質整合靈活性:支持混合不同製程節點的晶粒(如英特爾18A搭配他家代工的晶粒),且對於基板翹曲 (Warpage) 的控制在超大尺寸下優於全矽中介層。
第四,熱管理與電力傳輸:由於減少了矽中介層的覆蓋,熱能傳導路徑更短。最新的EMIB-T技術透過嵌入式TSV提供垂直電力傳輸,滿足次世代AI晶片的高瞬態負載需求。
第五,長期量產經驗:不同於18A、14A 晶圓製造技術,在良率及電晶體密度都明顯落後於台積電,所以很多世代的CPU都採用了台積電製造的運算晶片Compute die、繪圖晶粒Graphics Tile、I/O晶粒,但不管如何,我們不能否認最後CPU產品,還是經過英特爾穩定的EMIB、Foveros先進封裝量產技術來整合。
EMIB技術有哪些弱點?
陸行之也分析,EMIB的弱點包括「生產複雜度高」:將微小的矽橋精準嵌入有機基板需要極高的機械對準精度,這在自動化大規模生產上比傳統的晶圓級處理更具挑戰。
第二,良率缺口:目前的驗證良率雖達90%,但相較於台積電CoWoS接近98%的成熟度仍有距離。在先進封裝中,一個矽橋損壞就可能導致整顆高價值晶片報廢。
第三,佈線密度上限:雖然已能滿足多數應用,但其局部連線的佈線密度(Wiring Density)與傳輸延遲表現,在極端情況下仍略遜於全矽中介層。
第四,生態系成熟度:目前一線客戶如輝達(NVIDIA)、AMD、博通(Broadcom)早已圍繞CoWoS建立成熟的參考設計,轉向EMIB需要重新進行漫長的驗證與設計調整。
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