英伟达GB200芯片点燃玻璃基板产业链,如何看待AI时代封装新趋势?

英伟达GB200芯片点燃玻璃基板产业链,如何看待AI时代封装新趋势?

5月23日,被誉为“地球上最重要股票”英伟达大涨9.32%,股价终究突破了1000美元关口,一夜暴涨逾2000亿美元市值,妥妥的涨出了一个农业银行。

背后反应的是公司营收、净利润以及Q2指引超预期,迫使华尔街大行纷纷提高对其目标价。

在此之前,英伟达以GB200为核心发布多款突破产品,且宣布英伟达GB200采用的先进封装工艺将使用玻璃基板的供应链已经启动,目前处于设计微调和测试简短。英伟达CEO黄仁勋还宣布,从2025年起每年都会设计一代全新的AI芯片,这也加强了市场对“流水的大模型,铁打的英伟达”的信心。

GB200不仅在算力上实现了质的飞跃,将AI性能提升至20 petaflops,在能耗成本上也实现了显著降低。未来随着AI 技术的进步和应用领域的扩大,GB200 及其供应链将对全球技术市场产生深远影响。

市场公认后续GB200芯片后续正式投产,将明显拉动半导体测试、玻璃基板两大新市场。特别是提到的GB200先进封装工艺将使用玻璃基板,属于是全新的增量市场,增长空间巨大。

因此,确定英伟达的GB200采用的先进封装工艺或将使用玻璃基板,并且计划投产的消息发出后,涉及玻璃基板业务的公司市场关注度急速上升,沃格光电、良信股份和天马新材都在近日涨超10%。

玻璃基板成为芯片封装竞争新路线

在SiP及先进封装中最常用到的基板包含三类:有机基板、陶瓷基板、硅基板。有机基板由于具有介电常数低、质量密度低、加工工艺简单、生产效率高和成本低等优点,是目前市场占有率最高的基板。

但当前传统有机材料基板在应对高性能芯片封装时显示出局限性,容量面临极限。相比之下,玻璃基板以其卓越的平整性、热稳定性和电气性能,提供了更高的互连密度和更低的功率损耗,成为提升封装性能的关键方向,为封装行业带来了新的增长机会。

英伟达这次玻璃基板在封装领域的引入是一次重要的技术革新,不仅提升了芯片的算力和热稳定性,还降低了功耗损失和能源消耗,在多个层面实现了芯片性能的提升。

(GB200效果图,图源NVIDIA 官网)

GB200芯片引领算力提升的同时,也使得玻璃基板成为芯片封装竞争新热点。目前行业内的巨头们已经迅速出击:

三星组建“军团”加码研发,并公开表示将玻璃基板视为芯片封装的未来,1月的CES 2024提出,今年将建立一条玻璃基板原型生产线,目标是2025年生产原型,2026年实现量产。

AMD正对全球多家主要半导体基板企业的玻璃基板样品进行性能评估测试,计划将这一先进基板技术导入半导体制造。业界预测AMD最早于2025—2026年的产品将导入玻璃基板,以提升其HPC产品的竞争力。

英特尔于2023年9月推出基于下一代先进封装的玻璃基板开发的最先进处理器,并计划于2026-2030年间实现量产。

LG Innotek 的CEO Moon Hyuk-soo在3月的例行股东大会上表示:“将把半导体基板和电子系统组件业务发展到第一。”

并且,除了在芯片制造领域有相当大的增量预期以外,玻璃基板还有望在智能手机、平板电脑、电视等消费电子产品的显示屏制造中发挥重要作用。

如显示面板市场也处于打响下一代技术升级的战争中,而玻璃基板是面板产业链中毛利率最高的环节。

北交所玻璃基板产业链梳理

在AI发展如火如荼的背景下,作为有望替代传统硅基板的玻璃基板,未来随着GB200等先进AI芯片的量产,需求有望大幅提升,而与之有关的产业链也将迎来量价齐升阶段。

然而由于玻璃基板硬度大、脆性高的特点决定了其加工难度。如何在保证性能的同时,降低加工难度,提高良品率,是玻璃基板生产中的一大挑战。

此外在玻璃基板的复杂的生产过程中,需要高精度的工艺和设备,对技术要求极高。同时,为了保持竞争优势,企业需要持续投入大量研发资金,进行技术创新和产品升级

与任何新技术一样,玻璃基板的生产和封装成本将比经过验证的有机基板更昂贵。其中包括原材料成本、加工成本以及后续的封装和测试成本。

现状是国内企业在该领域技术仍相对落后,导致封装材料和封装基板的国产化率都比较低,先进基板领域仍待突破。

目前全球玻璃基板主要被美国康宁、日本的旭哨子和电气哨子等三家龙头所垄断,TOP3占据了全球超过95%的市场份额。国内基板玻璃厂商主要集中在G4.5-G6生产线上,而在最先进的8.5代线玻璃基板领域,国内目前看来几乎无人可打,仅有彩虹集团、东旭光电有希望在未来占得一席之地。

巨头林立有着先发优势,且弹药备足的掀起战役,要想在这样市场内分一杯羹绝非易事。

从北交所内部看,玻璃基板相关概念有以下公司:

其中天马新材(838971)作为国产替代精细氧化铝行业领导者,主要应用于消费电子、通信、特高压电网、平板显示等领域。

2023年公司紧抓液晶基板玻璃发展机遇,配合下游主要客户扩产需求,同时覆盖新领域新客户,电子玻璃类粉体销售收入同比增长60.28%。

根据目前玻璃基板的技术路线,可划分为纳钙玻璃和高铝玻璃两大类。

纳钙玻璃通过在二氧化硅基质中加入氧化钙和氧化钠等成分而制成,其配方相对简单,技术门槛不高。

高铝玻璃则是在基础玻璃成分中加入了氧化铝,这种添加不仅显著提升了玻璃材料的强度,还降低了强化处理的难度,是未来玻璃基板发展的主流趋势。因此作为氧化铝厂商有望持续受益于高铝玻璃基板的发展。

但高铝玻璃具有高配方壁垒和复杂的制造工艺,全球仅有康宁等少数企业能够掌握这一技术。高端玻璃基板市场被康宁的“大猩猩”玻璃所独占,产业链公司想要在市场内占据一席之地,仍有很长的路要走。

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