博通总监眼中的AI 算力三大瓶颈,产能缺口恐至2027年
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来源:集微网
AI供应链面临光模块产能、晶圆及PCB瓶颈,Paddle Card交期延长,激光元件需求成倍增长,先进封装难度大,台积电产能受限,供应商扩产慢,供应链瓶颈和涨价或成常态。

博通(Broadcom)产品营销总监Natarajan Ramachandran近日指出,目前AI相关供应链的三大瓶颈是:光模块产能、晶圆(意指台积电先进制程),以及PCB。他特别点名用在光收发器内部的小型PCB(Paddle Card),交期已从约六周拉长到约六个月,预期要到2027年才会缓解。 博通执行长陈福阳在3月的财报会议中也确认,博通已提前确保了2026年至2028年关键组件的供应,包含先进制程晶圆、HBM及载板。 

在高阶光收发模块(如800G/1.6T)中,Paddle Card(桨式电路板)是连接外部电缆与内部光电元件的关键桥梁。这类小型PCB由于空间极小且需处理极高频信号,通常采用mSAP(改良型半加成法)制程,主要由具备高阶HDI或IC载板技术的厂商供应,包括欣兴、臻鼎-KY、金像电、定颖投控、泰鼎-KY。 

为什么Paddle Card会变瓶颈?制作Paddle Card所需的mSAP制程,与生产AI服务器所需的IC载板制程部分重叠。 当全球都在疯抢HBM产能时,这些小型PCB的产能自然被挤压。1.6T模块要求极低损耗,Paddle Card必须使用高阶的超低损耗材料(Ultra Low Loss)与精密的阻抗控制,这不是一般传统PCB厂能做的。由于博通等大厂对信号质量要求极严,一旦换供应商需要六个月以上的认证期,这也是为什么Google、Meta宁愿签三至四年长约也要锁定既有厂商产能的原因。 

需求量倍数成长 激光元件成CPO时代大瓶颈。为什么激光元件会成为CPO时代大瓶颈?为了支撑1.6T甚至更高频宽,激光器必须在极高温的资料中心环境下保持波长稳定。全球能做激光二极管的厂商很多,但AI数据中心要求的规格是超高功率且极低噪声的CW(连续波)激光器。许多供应商虽然能产出光芯片,但经过严格的可靠度测试后,符合CPO高标要求的良率可能不到30%。为了防止激光器损坏导致昂贵的交换器停摆,一个CPO接口往往会配置具有冗余(Redundancy)功能的外部激光源。高功率激光依赖磷化铟(InP)技术,全球具备6吋InP大规模量产能力的厂商寥寥无几。 

在传统光模块中,一个模块配一个激光,但在CPO解决方案中,为了降低热影响,业界转向使用ELSFP(外部激光光源模块),这种架构导致激光晶粒的需求量并非与交换机成1:1增加,而是成倍数成长,这直接冲击了原本就吃紧的InP晶圆产能。如果最上游的InP晶圆(如联亚)或是具备自有产能的Coherent、Lumentum产能被订单塞爆,后段再多厂商也没激光晶粒可用。 

针对晶圆,Ramachandran直接说「TSMC hitting production capacity limits」,并指这些先进制程产线在2026年形成瓶颈,尽管台积电计划持续扩产到2027年。很多投资人会觉得奇怪:“台积电不是一直在盖新厂、一直在扩产吗?怎么还会不够用?”实际上,真正的“超级大塞车”发生在后段的先进封装!到了CPO时代,台积电必须导入COUPE(紧凑型通用光子引擎)技术,把光学芯片与硅芯片“3维堆栈(Hybrid Bonding)”在一起。这种全新的封装难度极高,测试时间长,导致机台的产出率(UPH)在初期根本快不起来。 

在2026年,博通不是只跟传统网通厂竞争,它是在跟NVIDIA、Apple、AMD、Qualcomm,以及Google、Meta、OpenAI这些砸重金做自研ASIC芯片的科技大厂们抢夺同一条生产线,当所有最顶尖的AI算力芯片、最高阶的1.6T网络交换器全部挤在台积电门口时,产能自然就变成了“配给制”,台积电就算现在决定大扩产,建厂、无尘室完工、引进ASML的极紫外光(EUV)微影设备,以及各种高阶的测试、点胶、对位机台,设备的交期动辄十二到十八个月以上。所以,2026年的产能,其实在2024、2025年就已经被各大厂包圆了。现在才要加单的,只能乖乖排队等到2027年新厂产能开出。 

先进封装不是只有封装厂,真正容易变瓶颈的是,载板(CoWoS一定要)、Underfill底部填充胶(先进封装必备)、散热(AI功耗爆炸)、测试(KGD、Burn-in)、光通讯(CPO、光模块)、探针卡(先进制程测试)、切割与钻孔(TSV、Interposer)、FAU与光纤阵列(CPO必备)。台积电可以扩产,但这些供应商扩产很慢,这在2023年CoWoS大缺时已经发生过一次,例如芯片面积越来越大,消耗良率与面积,且ABF扩产动辄二至三年。缝隙纳米化,胶水不能有气泡且需耐极端热应力,特化配方极难。芯片叠合前必须确保100%没坏(KGD),老化测试(Burn-in)时间极长,严重拖慢产能。激光怕热、高功率要求严苛,模块供不应求。 节点越小,探针越细,高频高速测试要求微米级精度。晶圆变薄极易碎裂,且硅穿孔(TSV)与玻璃基板钻孔需要顶级激光技术。光纤对位容错率为次微米,无法轻易全自动化。所以当英伟达持续推进GPU架构的硬件升级,供应链瓶颈卡关、涨价问题可能会成为常态化。 

所以当台积电董事长魏哲家说“CoWoS产能还是不够”的时候,他缺的不是钱,他缺的是这些载板(欣兴、景硕)、探针卡(旺硅、精测)、测试座(京元电、颖崴)、FAU与光纤阵列(上诠、波若威)、切割与钻孔(钛升、万润),还有Underfill胶水(达兴材料、华立、长兴)!