Peluang Besar Mendekati Samsung... Pergi All-In pada Kemasan Tingkat Lanjut Setiap bulan Desember, eksekutif senior dari raksasa semikonduktor AI seperti NVIDIA dan Broadcom berkumpul di kantor pusat TSMC di Hsinchu Science Park, Taiwan. Tujuan mereka adalah untuk mengamankan bahkan satu slot lagi di lini produksi "Kemasan Lanjutan" TSMC, yang mengintegrasikan GPU dan Memori Bandwidth Tinggi (HBM) untuk membuat akselerator AI. Alokasi garis-garis ini, yang dikenal sebagai "CoWoS" (Chip-on-Wafer-on-Substrate), menentukan volume akselerator AI yang dapat mereka hasilkan pada tahun berikutnya. Faktanya, Google dilaporkan menurunkan target produksi untuk akselerator AI miliknya, Tensor Processing Unit (TPU), sebesar 1 juta unit dari tujuan awalnya sebesar 4 juta karena kalah dari NVIDIA dalam pertempuran untuk kapasitas CoWoS. "Kemasan Lanjutan," yang memasang semikonduktor berkinerja tinggi seperti GPU dan HBM ke bahan khusus yang disebut "interposer silikon" untuk membuatnya berfungsi dengan mulus sebagai chip tunggal, telah muncul sebagai medan pertempuran yang menentukan untuk supremasi di pasar semikonduktor AI tahun ini. Ketika proses ultra-halus—mempersempit lebar garis sirkuit ke kisaran 1-nanometer (nm) untuk mengemas banyak fungsi ke dalam chip kecil—mencapai batas teknisnya, perusahaan semikonduktor beralih ke kemasan canggih untuk menghubungkan beberapa chip dan mengoperasikannya sebagai satu unit. Akibatnya, pasar terkait diproyeksikan tumbuh dari $43 miliar (sekitar 62 triliun KRW) tahun lalu menjadi $64,3 miliar (sekitar 93 triliun KRW) pada tahun 2028. Saat ini, pasar kemasan canggih didominasi oleh TSMC. Situasinya telah mencapai titik di mana perusahaan tidak dapat memproduksi akselerator AI tepat waktu bahkan jika mereka telah mengamankan GPU dan HBM, hanya karena mereka belum dialokasikan cukup dari lini CoWoS TSMC. Menanggapi permintaan berulang dari NVIDIA, AMD, Broadcom, dan lainnya, TSMC telah memutuskan untuk menginvestasikan $7,5 miliar (sekitar 10,85 triliun KRW) tahun ini—jumlah terbesar yang pernah ada—untuk memperluas kapasitas pengemasan canggihnya secara signifikan. Samsung Electronics juga melihat kemasan canggih sebagai medan pertempuran utama berikutnya setelah HBM dan memperkuat bisnis terkaitnya. Dilaporkan memasarkan solusi "turnkey" - menawarkan kemasan canggih yang dibundel dengan DRAM dan layanan pengecoran - ke perusahaan seperti Google, AMD, dan Amazon, yang tidak dapat mengamankan lini CoWoS yang cukup karena dominasi NVIDIA. Untuk menghasilkan akselerator AI—sering disebut "beliung" demam emas di era AI—chip harus menjalani dua tahap pengemasan canggih (proses yang membuat beberapa chip bekerja seperti satu). Yang pertama adalah fabrikasi HBM, yang melibatkan penumpukan hingga 16 DRAM. Setelah proses ini, yang jauh lebih sulit daripada produksi DRAM standar, diselesaikan, tantangan yang lebih besar menanti: "2.5D Packaging," yang menghubungkan HBM dan GPU pada substrat khusus yang disebut interposer silikon untuk berfungsi sebagai chip tunggal. Tidak peduli seberapa bagus GPU dan HBM, jika kemasan lanjutan gagal, akselerator AI tidak dapat bekerja dengan baik. Ini adalah proses dengan kesulitan tinggi, dengan hasil pemimpin industri TSMC hanya tersisa pada 50-60%. Karena TSMC gagal mengikuti banjir pesanan dari NVIDIA dan AMD, kemasan 2.5D telah menjadi kemacetan terbesar yang menghambat perluasan pasar AI. ◇ Alternatif untuk Batas Proses Ultra-Halus Kemasan secara luas dibagi menjadi kemasan tradisional dan kemasan lanjutan. Kemasan tradisional mengacu pada proses menempatkan satu chip pada mainboard dan menghubungkannya secara elektrik. Ini adalah bagian dari proses "back-end", yang sebelumnya dievaluasi sebagai teknologi "kurang kritis" dalam ekosistem semikonduktor. Namun, situasinya berubah karena permintaan chip berkinerja tinggi meledak di era AI. Hingga awal 2020-an, perusahaan semikonduktor melakukan "all-in" pada "proses ultra-halus", mempersempit lebar sirkuit hingga di bawah 2nm untuk mengemas lebih banyak fungsi ke dalam chip yang lebih kecil. Tapi kompetisi ini menjadi bumerang. Profitabilitas menurun karena kebutuhan untuk membeli peralatan litografi Extreme Ultraviolet (EUV) dengan biaya hingga 500 miliar KRW per unit. Tantangan teknis juga tangguh; Saat lebar garis menyempit, interferensi meningkat, dan arus bocor meningkat, sehingga sulit untuk mengontrol pembangkitan panas. Solusi yang ditemukan adalah pengemasan. Alih-alih menjejalkan fungsi kompleks ke dalam satu chip melalui proses ultra-halus, menghubungkan beberapa chip yang cukup canggih dapat mencapai kinerja yang sama. Industri melampirkan pengubah "Advanced" ke teknologi ini karena kesulitan teknisnya jauh melebihi kemasan tradisional. ◇ Kekurangan Kapasitas CoWoS yang Parah Yang terdepan adalah TSMC. Senjata utamanya adalah teknologi pengemasan canggih 2.5D yang disebut "CoWoS-S." Ini menempatkan interposer silikon—lapisan bahan khusus yang bertindak sebagai jembatan—di atas substrat dan mengatur beberapa chip secara horizontal. Interposer silikon terdiri dari Through-Silicon Vias (TSV), yang merupakan bagian vertikal yang menghubungkan substrat bawah ke chip atas, dan Redistribution Layer (RDL), yang menghubungkan sinyal antar chip. Ini disebut kemasan 2.5D karena interposer dan chip ditumpuk secara vertikal (3D) pada substrat, sedangkan chip disusun secara horizontal (2D). Seiring dengan meningkatnya permintaan akan chip berkinerja tinggi seiring dengan era AI, NVIDIA dan AMD mengakui kekuatan CoWoS. Dengan demikian, akselerator AI seperti B200 dan H100, yang menghubungkan HBM dan GPU, lahir. Menurut Samsung Securities, kapasitas produksi CoWoS TSMC (dikonversi menjadi wafer) meningkat dari 35.000 lembar per bulan pada tahun 2024 menjadi sekitar 70.000 lembar tahun lalu, dan diperkirakan akan meningkat menjadi sekitar 110.000 lembar tahun ini. Namun, evaluasi menunjukkan ini masih belum cukup. Mengingat alokasi CoWoS untuk NVIDIA oleh TSMC adalah sekitar 55%, perhitungan menunjukkan bahwa hanya 8,91 juta akselerator AI "Blackwell" yang dapat diproduksi tahun ini. Volume ini dapat mendukung data center dengan kapasitas maksimum 18 gigawatt (GW), yang menyumbang hanya 50% dari kapasitas investasi data center global tahun ini. Samsung Securities menganalisis, "Ada kemungkinan TSMC tidak akan dapat memenuhi permintaan NVIDIA tahun ini." ...