AI带火先进封装与硅光子，默克看好材料市场新机遇

随着生成式人工智能的爆发，算力、存储器以及数据传输的需求急剧上升。半导体行业的创新重心正逐渐从前端工艺向先进封装、硅光子以及共封装光学（CPO）领域转移。默克电子科技事业部CEO Ben Hein指出，未来先进封装材料的增速有望超过前端工艺及其他材料市场。

Ben Hein表示，前几年半导体技术的突破多集中在前端工艺，该领域犹如一列全速行驶的高铁。然而，当前AI芯片在散热、能耗、计算性能及数据传输速率等方面遭遇瓶颈，使得先进封装成为推动行业增长的下一个核心动力。他透露，先进封装市场正处于全面加速阶段，从客户的投资力度和产品导入进度来看，高端封装材料的需求增长幅度将显著高于传统前端材料、设备以及量测检测等环节。不过，由于前端工艺材料市场已具备数十亿美元（约合数百亿元人民币）的庞大基数，而先进封装材料起步较晚，短期内其整体规模仍难以与前端工艺相抗衡。

在技术演进路径上，默克全球电子科技战略负责人David Mueller认为，半导体技术的发展并非新替旧，而是在现有架构上不断叠加新技术层。前端工艺依然是逻辑计算的基石，即便摩尔定律的推进步伐放缓，也不会彻底停滞。先进封装旨在解决前端工艺之上的算力、存储器带宽、散热及互连难题；而更上层的硅光子与CPO技术，未来甚至可能融合量子计算协处理器。因此，先进封装的崛起并不会导致前端工艺材料需求萎缩，而是为整个产业拓展了新的增长维度。

针对业界高度关注的CPO技术，Mueller指出，当前的核心难点并非缺乏激光、调制器等基础光学器件，而在于如何将电子、光子、激光及封装系统进行高可靠性集成。由于激光器件对温度极其敏感，而AI芯片又是高发热源，因此热管理、缩短光引擎与计算芯片的物理距离，以及保障封装良率和长期可靠性，成为CPO实现商业化的三大门槛。在CPO架构下，光学器件越靠近计算芯片，数据传输的能耗和延迟就越低，同时还能释放更多系统空间。特别是在智能体AI应用中，不同AI代理间频繁的数据交互使得低延迟比单纯节能更为关键，这正是CPO相较于传统可插拔光模块的最大优势。然而，CPO将光学器件与芯片高度集成，一旦某个部件损坏，无法像传统模块那样直接拔插更换，因此可维修性、良率管理及失效成本成为数据中心和系统集成商考量的重点。

在CPO技术完全成熟之前，近封装光学（NPO）将发挥重要的过渡作用。NPO将光引擎布置在交换芯片或计算芯片周边，虽未完全整合进同一封装，但相比传统光模块能有效缩短传输距离、降低功耗和延迟，并保留了较高的维修灵活性。默克方面认为，NPO目前已具备实际导入条件，是迈向CPO的桥梁，但未来不会被CPO瞬间全面替代。Ben Hein强调，半导体和数据中心产业通常不会出现单一技术彻底淘汰上一代技术的情况，而是根据不同性能、成本和应用场景共存。未来同一个数据中心机柜内，极有可能同时存在传统可插拔光模块、NPO和CPO。

此外，针对存储器市场的价格波动，默克表示，材料供应商更看重的是晶圆投片量、实际产出及工艺技术组合，而非存储器芯片售价从100美元（约678.20元人民币）上涨至300美元（约2034.60元人民币）的短期现象。存储器与AI芯片价格的大幅攀升反映了强劲的需求和供给瓶颈，但这并不等同于长期市场规模的扩大。相比之下，晶圆厂从规划、建设、设备进场到量产往往需要数年周期，其实体产能和投片量的波动远小于市场价格的起伏。默克预计，未来几年全球半导体产能将保持高个位数的百分比增长，存储器领域的增速甚至可能更快。由于存储器市场参与者有限且工艺复杂，新增产能无法迅速释放，部分供应瓶颈或将持续数年。

在地缘政治方面，面对中美科技博弈、出口管制及各国强化半导体自主政策的现状，默克认为全球供应链确实面临更复杂的合规与运营环境，但半导体产业无法由单一国家独立完成所有环节。电子产业长期依赖全球化分工，即便部分技术源自美国，其材料、设备、零部件及制造能力仍广泛分布于欧亚各国。如果每个国家都试图建立完全自主且重复的供应链，不仅耗时漫长、成本高昂，还可能因产能和运营体系的重复建设而推高通货膨胀。默克支持各地区增加关键产能以缓解先进逻辑和存储器的供应短缺，但不认为全面本地化是最高效的模式。未来，供应链将在国家安全、本地韧性与全球化分工之间寻找新的平衡点。

注：按1美元≈6.78人民币计算