The demand for GPU packaging substrates surges as NVIDIA Blackwell embarks on a path of aggressive expansion

智通财经
2025.07.04 12:51
portai
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华尔街投资巨头美国银行发布研报称,日本半导体封装设备领军者 Ibiden 的电子元件业务未来五年营业利润复合增长率可达 35%。主要因 AI 芯片需求激增,Ibiden 计划在 2024-2026 年大幅扩产 60-70%。预计 2026 年将向谷歌、微软和 Meta 等客户供给 ABF 基板,推动英伟达 Blackwell 系列 AI 芯片进入 “超级增长周期”。

智通财经 APP 获悉,华尔街投资巨头美国银行 (Bank of America) 近日发布的研报显示,总部位于日本的半导体封装设备领军者 Ibiden 旗下电子元件业务的营业利润未来五年复合增长率 (CAGR) 可达 35%,并且大幅上调截至 2028 财年的 EPS 预期,主要逻辑在于 Ibiden 所提供的用于 AI 芯片产能大举扩张的 GPU 封装基板 (即 ABF 先进封装基板) 需求持续呈现出爆炸式上升势头,带动 ABF 量价共同大增。

美银调研数据显示,封装设备领军者 Ibiden 正在大幅扩产 (2024-26 年有望史无前例新增 60–70% 产能),并有望抓住 ASIC 历史级的加速扩容机遇,预计 2026 年起将向 AI ASIC 超级客户,比如谷歌、微软以及 Meta 的自研 AI ASIC 芯片封装放量供给 ABF 基板。

美银分析师团队对于 Ibiden 估值与需求基本面大幅扩张的极度乐观预期,意味着英伟达 Blackwell 系列 AI 芯片/AI 服务器机架产品出货量将在下半年启动所谓的 “超级增长周期”——Blackwell 系列 AI 芯片包含 Blackwell 架构 AI GPU 与基于英伟达最先进架构 Blackwell Ultra 的 AI GPU。例如 Blackwell 架构双 die+8-HBM3E 或者下一代 HBM 系统——12-HBM4 CoWoS 先进封装,需要至少 14 层 ABF 和超大有效面积。

据了解,美国银行、摩根士丹利等华尔街机构的芯片产业链调研数据显示,自今年第二季度起 Blackwell 架构 AI GPU 产品以及 GB200 NVL72 AI 服务器机架步入出货量超预期加速增长轨迹之后,随着 Blackwell Ultra 架构产品实现量产,Blackwell 系列 AI GPU 产品/AI 服务器机架产品有望从下半年开始迈向更加野蛮的 “全球出货量与 AI 算力需求狂增之路”。

为何是 ABF 封装基板牢牢绑定 AI 芯片封装?

英伟达 Blackwell 系列双-die AI GPU 以及谷歌 TPU 等 AI ASIC 都在力争将更多高功耗芯片、更高 HBM 堆叠数以及上万高速 I/O 全部稳固地通过台积电 CoWoS 先进封装 “捆绑” 在一起,那就离不开高层数属性的 ABF 封装基板——这种先进封装基板必须同时做到超细线路、低介电、耐高热、低翘曲,目前满足这些苛刻指标、并已被大规模量产验证的材料体系只有 ABF 先进封装基板。

比如,Blackwell-B200 要把两颗大 GPU die 与最高 12-high HBM4 堆叠连接到硅中介层,I/O 数量比 Hopper 增至 145% 以上,必须依赖 10-14 层任意层互连 (mSAP 工艺) 的 ABF 先进封装基板才能满足阻抗与串扰要求。Blackwell-B200 的高速 SerDes 间距远小于 35µm,布线层数达 14 层以上,ABF 先进封装基板借助 mSAP/SAP 工艺可稳定实现 8/8 µm 甚至 5/5 µm 线宽/线距,而传统 BT 基板最佳仅 15/15 µm。

电气与热性能也决定了高性能 AI 芯片先进封装体系离不开 ABF 封装基板。ABF 树脂介电常数低 (Dk≈3.5),损耗小,耐热 Tg 大于 200 °C,可支撑大于 1kW 封装散热,高层堆叠的 Blackwell-HBM 模组必须依赖这种材料特性才能保证数据传输高效率、完整性与可靠性。

ABF 封装基板与 AI 算力需求

Ibiden 处于技术 + 客户双寡占的顶尖先进封装设备梯队,Blackwell 产能爬坡与其大规模扩线进度强耦合。Blackwell /AI ASIC 的制造与出货可谓高度依赖 ABF,美银研报显示,由于 AI 算力需求过于强劲,Blackwell 系列 AI GPU 与 AI 服务器机架大批量出货节奏大幅度提前、谷歌 TPU 所领衔的 AI ASIC 芯片需求意外猛增,全球 ABF 封装基板产能出现大规模 “抢位”。

有着 “OpenAI 劲敌” 称号的生成式 AI 领军者 Anthropic 预测,到 2027 年,AI 大模型将有能力自动化几乎所有白领工作,因此推理端带来的 AI 算力需求堪称 “星辰大海”,有望推动人工智能算力基础设施市场持续呈现出指数级别增长,“AI 推理系统” 也是黄仁勋认为英伟达未来营收的最大规模来源。

随着 ChatGPT 风靡全球以及 Sora 文生视频大模型重磅问世,叠加 AI 领域 “卖铲人” 英伟达连续多个季度无与伦比的业绩,意味着人类社会迈入 AI 时代。在 5 月底的英伟达业绩会议上,黄仁勋极度乐观地预测 Blackwell 系列将创下史上最强劲 AI 芯片销售纪录,推动人工智能算力基础设施市场 “呈现出指数级别增长”。

美银分析团队在最新报告中大幅上调 ABF 封装基板核心供应商 Ibiden 的盈利预期与 12 个月内目标股价,美银表示,英伟达 AI GPU 仍占 Ibiden ABF 封装基板约 80%+ 份额,但 AI ASIC(主要是各大云计算巨头 AI ASIC) 份额到 2030 有望接近 20%。

美银表示,英伟达,以及博通等 ASIC 领军者已锁定 Ibiden 以及少数中国台湾封装设备厂商先进封装产线, 尤其是 Ibiden 自 2024 年年末持续大扩产,恰好说明其最大 ABF 封装基板客户英伟达对于 Blackwell 系列产品出货爆发增长有极强信心,并给供应链明确的超长期量化订单。

GPU 基板需求如此强劲,也侧面印证英伟达 Blackwell 系列 GPU(B200/GB200 以及后续即将量产的 Blackwell Ultra B300) 发货与英伟达 Blackwell AI 服务器集群的装机量正在快速放大,基板厂商们被迫提前扩充高阶 ABF 产能以匹配其出货节奏。

美银分析团队表示,面向超大规模 AI 数据中心的 AI ASIC(比如谷歌 TPU、亚马逊 AWS 的 Trainium 等等),有望从 2026 年起进入与英伟达 Blackwell 系列产品同级的 ABF 封装基板的放量增长阶段。美银报告显示,Ibiden 已在日本岐阜、尾野两座新厂布局史无前例的 60-70% 新增 ABF 封装基板产能,以同时满足 GPU 与 ASIC 的高阶基板强劲增长需求。

美银分析团队的最新预测数据显示,包括 GPU、ASIC 以及其它的 XPU 在内的 AI 芯片市场销售额将从 2024 年的仅仅 1260 亿美元增长到 2027 年的 4000 多亿美元,到 2030 年将至少增长到 6500 亿美元。虽然英伟达 AI GPU 以接近 80% 的市场份额占据主导地位,但美银预测到 2030 年基于定制化、高性能和低成本特性的 ASIC 生态系统将占该市场近 20% 份额。