deep research

AI 供應鏈深度研究:趨勢、競合與缺漏補齊

AI 供應鏈的主線已從「誰供應 GPU」升級成「誰解決 AI cluster 擴張瓶頸」。本頁補齊 CPO、CoPoW/CoWoP、CoPoS、HBM、test/probe、retimer/CXL、power delivery、液冷與 EPC/電網等缺漏節點。

thesis

核心結論

近期瓶頸

HBM、CoWoS/CoWoS-L、先進節點、ABF/高階 PCB、測試與散熱仍是 2026-2028 主戰場。

中期第二曲線

CPO、CoPoS/FOPLP、CoPoW/CoWoP 相關成熟節點、glass core substrate、TGV 與 800V/HVDC power delivery 會逐步顯性化。

長期系統瓶頸

電網接入、變壓器、機電工程、資料中心維運、能源供應與區域政策會決定 AI factory 的上線速度。

macro

宏觀視角:需求平台化

AI demand 不是單一 GPU 需求,而是訓練、推論、sovereign AI、GPU cloud 與 AI factory 的平台化擴張。NVIDIA 掌握 GPU、NVLink、InfiniBand/Spectrum-X、rack reference design 與軟體生態;hyperscaler 透過 ASIC 與自建資料中心降低依賴;Broadcom、Marvell、台積電、HBM 供應商與 ODM 則成為共同瓶頸。

因此研究單位應從「每顆 GPU」升級成「每 MW 算力、每 rack 頻寬、每 package HBM、每 cluster 網路拓撲、每站點電力交付」。

axis 1

GPU vs ASIC:取代論太粗,分工論更準

GPU 適合高彈性與快速模型迭代;ASIC/XPU 適合穩定 workload、推論成本最佳化與供應鏈彈性。GPU 與 ASIC 可能同時成長,只是把瓶頸推向不同節點:GPU 更強化 NVIDIA 平台與 HBM/CoWoS;ASIC 更強化 Broadcom/Marvell、EDA/IP、SerDes、TSMC、HBM、測試與封裝。

關鍵問題不是「ASIC 會不會取代 GPU」,而是「哪些 workload 已穩定到值得 ASIC 化,且每代 ASIC 是否增加 HBM stack、package size、SerDes bandwidth 與 CPO/optical I/O」。

axis 2

CoWoS -> CoPoS / CoPoW:封裝變成系統平台

CoWoS 是 2026-2028 年 AI accelerator 的主戰場。它把 GPU/ASIC die、HBM 與 interposer 放在同一高密度封裝中,解決記憶體頻寬與 die-to-die I/O 問題。CoPoS/FOPLP 則把封裝邏輯從圓形晶圓推向更大面積 panel,讓面板級搬運、翹曲控制、large-area RDL、AOI、temporary bonding/debonding、玻璃與 TGV 進入半導體核心圈。

CoPoW 目前不是像 CoWoS 或 SoIC 那樣已有穩定官方定義的主流產品名。較合理的研究口徑,是把它視為 CoWoS-L / bridge / interposer / wafer-level 或 panel-adjacent advanced packaging 的觀察桶,特別追蹤 40nm/65nm/90nm 等成熟節點是否被轉給 CoWoS-L、LSI bridge、silicon interposer、base die 或光 I/O 相關晶片。

axis 3

HBM / Memory Wall:最難繞開的硬瓶頸

HBM 的稀缺不是容量問題而已,而是頻寬、堆疊良率、thermal budget、base die、interposer routing、測試時間與客戶認證全部綁在一起。SK hynix、Samsung、Micron 不只比價格,更比 qualification、良率、功耗、die stacking 與 base die 協同。

缺漏補齊時不能只放 HBM,還要放 DDR5/MRDIMM/CXL memory、SSD/HDD data pipeline,以及 HBM test/probe。FORM、Advantest、Teradyne、京元電、旺矽、穎崴等是 HBM ramp 的必要條件。

axis 4

CPO / Silicon Photonics:網路從周邊變核心

AI cluster 擴大後,資料搬移變成算力的一部分。800G/1.6T pluggable optics 仍是近期主流,但更高 I/O bandwidth 會遇到前面板密度、走線損耗、DSP 功耗與散熱限制。CPO 把 optical engine 靠近 switch ASIC,縮短高速電訊號距離,降低功耗並提高密度。

競合格局會從光模組公司擴大到 Broadcom、NVIDIA、Marvell、Cisco、Arista、Coherent、Lumentum、MACOM、Ciena、Fabrinet、Credo 與 TSMC/OSAT/photonic foundry。CPO 的瓶頸是 laser source、photonic packaging、optical test、thermal reliability、field service 與標準化。

axis 5

PCB / CCL / ABF / Connector:高速系統底盤

AI server 和 AI switch 升級後,高層數 PCB、low-loss CCL、ABF、backplane、busbar、high-speed cable、connector 會同步升級。PCIe/CXL/NVLink/InfiniBand/Ethernet 速度上升,讓訊號完整性、低損耗、低翹曲與熱可靠度成為設計門檻。

axis 6

Rack power / Liquid Cooling / EPC:AI 供應鏈延伸到重電工程

當單 rack 功耗走向數十到百 kW 級別,資料中心瓶頸會從「買 server」轉向「能不能供電、散熱、施工與維運」。Power shelf、BBU、busbar、HVDC/800VDC、PDU、UPS、switchgear、transformer、CDU、cold plate、manifold、leak detection、EPC 與電網接入都應納入 AI 供應鏈。

topic supply chains

每個主題的重要供應鏈清單與核心技術

GPU / ASIC / XPU 平台

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
需求端 / workload ownertraining、inference、AI cloud scheduling、模型壓縮、推論成本最佳化OpenAI、Google、Microsoft、Amazon、Meta、Oracle、CoreWeave
GPU / accelerator / ASICGPU architecture、tensor core、systolic array、custom ASIC、chiplet、功耗管理NVIDIA、AMD、Broadcom、Marvell、Google TPU、Amazon Trainium、Microsoft Maia、Meta MTIA
EDA / IP / design serviceEDA signoff、SerDes IP、HBM PHY、NoC、clock/power/thermal closureSynopsys、Cadence、Ansys、Arm、Rambus、世芯-KY、創意、智原
Foundry / advanced nodeN3/N2/GAA、EUV、design technology co-optimization、yield learningTSMC、Samsung Foundry、Intel Foundry
System softwareCUDA、compiler、runtime、collective communication、cluster orchestrationNVIDIA CUDA/NCCL、ROCm、XLA、Triton、cloud internal stack

CoWoS / CoPoS / CoPoW 先進封裝

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
2.5D/3D 封裝平台CoWoS-S/L/R、SoIC、hybrid bonding、micro-bump、RDL、interposerTSMC、Intel advanced packaging、Samsung AVP、ASE、Amkor
HBM integrationHBM placement、thermal budget、warpage、underfill、stack reliabilitySK hynix、Samsung、Micron、TSMC、OSAT
CoPoS / FOPLPpanel handling、large-area RDL、warpage control、temporary bonding/debonding、AOITSMC ecosystem、ASE、Powertech、VisEra、面板級設備商
CoPoW / CoWoP 觀察桶CoWoS-L bridge、LSI、silicon interposer、mature-node wafers、base die、optical I/O support dieTSMC mature nodes、UMC、GlobalFoundries、silicon bridge/interposer vendors
材料 / 設備ABF、glass carrier/core、TGV、CMP、plating、laser drilling、metrologyAjinomoto、Ibiden、Shinko、Unimicron、Corning、AMAT、LAM、KLA、TEL、Disco

HBM / Memory Wall / Storage

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
HBM memoryHBM3E、HBM4/HBM4E、12-high/16-high stacking、base die、thermal-aware binningSK hynix、Samsung、Micron
HBM test / probehigh-pin-count probe、burn-in、known-good-die、memory tester、thermal testAdvantest、Teradyne、FormFactor、京元電、旺矽、穎崴、精測
CPU-side memoryDDR5、MRDIMM、CXL memory pooling、memory controller、retimerMicron、Samsung、SK hynix、Astera、Rambus、Montage
Storage pipelinecheckpoint、training dataset、inference cache、nearline storage、enterprise SSDMicron、Samsung、Kioxia、WDC、Seagate、Solidigm
Memory packagingTSV、stack bonding、thermal interface、interposer routing、HBM substrateHBM 廠、TSMC、OSAT、substrate suppliers

CPO / Silicon Photonics / AI Networking

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
Switch ASIC / NIC / DPU51.2T/102.4T switching、SerDes、RDMA、RoCE、congestion controlNVIDIA、Broadcom、Marvell、Cisco、AMD Pensando
Pluggable optics800G/1.6T transceiver、LPO/LRO、coherent-lite、thermal controlCoherent、Lumentum、Fabrinet、AAOI、Innolight、Eoptolink、光聖、華星光
CPO engineoptical engine、external laser source、laser attach、photonic packaging、fiber attachBroadcom、NVIDIA、Marvell、Intel silicon photonics、Coherent、MACOM
Optical DSP / analogPAM4/coherent DSP、TIA、driver、clock recovery、low-power DSPMarvell、Broadcom、Credo、MACOM、MaxLinear
Test / validationoptical eye diagram、BER、thermal cycling、field replaceability、link budgetKeysight、Viavi、Anritsu、EXFO、UL Solutions

PCB / CCL / ABF / Connector / Retimer

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
ABF substratefine line/space、low warpage、large body substrate、build-up layersIbiden、Shinko、Unimicron、Nan Ya PCB、Kinsus、Ajinomoto
AI server / switch PCBhigh layer count、backdrill、via loss control、thermal reliability、large board yield金像電、健鼎、華通、TTM、Tripod、臻鼎
CCL / dielectriclow-Dk/low-Df、high-speed laminate、resin、glass cloth、copper foil台光電、台燿、聯茂、Rogers、Isola、金居、南亞
Connector / cable / busbarhigh-speed cable、copper DAC/AEC、power connector、busbar、liquid-cooling QDAmphenol、TE、Molex、Credo、貿聯、嘉澤、信邦、正崴
Retimer / CXL / timingPCIe Gen6/7、CXL 3.x、retimer、clock/timing、signal integrityAstera Labs、Credo、Broadcom、Microchip、Rambus、Renesas

Rack Power / Liquid Cooling / Data Center EPC

供應鏈清單核心技術代表公司/角色
Rack powerpower shelf、PSU、BBU、busbar、48V/800VDC、ORv3/OCP power architectureDelta、Lite-On、Vertiv、Eaton、Schneider、Bel Fuse、Vicor
Data center electricalUPS、PDU、switchgear、transformer、substation、protection relayEaton、Schneider、ABB、Siemens、GE Vernova、華城、士電、中興電、亞力
Liquid coolingCDU、cold plate、manifold、pump、quick disconnect、leak detection、coolant chemistryVertiv、Delta、Modine、AAON、奇鋐、雙鴻、建準、台達電
EPC / MEPsubstation EPC、mechanical/electrical contracting、commissioning、grid interconnectQuanta Services、MasTec、EMCOR、Comfort Systems、AECOM、漢唐、帆宣、聖暉
Operations / servicepredictive maintenance、thermal telemetry、power quality、field service、spare partsOEM service、Vertiv/Eaton service、Keysight、Viavi、UL Solutions

2-3 year bottlenecks

未來 2-3 年趨勢轉變與供需不均瓶頸

時間口徑:2026 下半年到 2029 年。這段時間的核心變化,不是 AI 需求單純上升,而是需求型態從「單機 GPU server」轉成「整櫃、整叢集、整資料中心」交付。供給端會被 qualification、良率、設備交期、材料認證、電力接入與施工排程限制,因此瓶頸會沿著供應鏈輪動。

GPU / ASIC / XPU:平台採購取代晶片採購

GPU 與 ASIC 不是零和。前沿訓練與通用推論仍偏向 NVIDIA GPU;穩定、大量、成本敏感的推論 workload 會推動 hyperscaler ASIC。OpenAI/Broadcom、Google TPU、Amazon Trainium、Microsoft Maia、Meta MTIA 都指向每 watt、每 token、每 rack 的成本曲線競爭。

供需不均瓶頸

  • 真正短缺不是設計圖,而是能量產的 high-end accelerator package:TSMC 先進節點、HBM、CoWoS、ABF、test time、ODM rack integration。
  • ASIC 若缺 compiler、runtime、collective communication、failure recovery,需求會停在少數內部 workload。

觀察指標

  • CSP 是否公布多年 ASIC deployment、GW 級資料中心合作或 wafer/package commitment。
  • 每代 ASIC 是否增加 HBM stack、package area、SerDes bandwidth、CPO/optical I/O。

CoWoS / CoPoS / CoPoW:封裝面積成為新摩爾定律

先進封裝會從「解決 HBM 互連」升級成「延續系統 scaling 的主戰場」。CoWoS/CoWoS-L 仍是 2026-2028 主線;CoPoS/FOPLP 是 2028-2029 第二曲線;CoPoW/CoWoP 應視為 CoWoS-L bridge、interposer、mature-node support die 與 optical I/O support die 的觀察桶。

供需不均瓶頸

  • Package body 變大、HBM stack 增多、test time 變長,會讓最高階 CoWoS-L、large interposer、RDL/LSI bridge、ABF substrate 局部短缺。
  • CoPoS 的真正瓶頸是 warpage、overlay、RDL uniformity、temporary bonding/debonding、laser drilling、AOI/metrology。

觀察指標

  • TSMC CoWoS-L、SoIC、COUPE、CoPoS capex 與客戶 prepayment。
  • 成熟節點是否被 bridge/interposer/support die 需求重新吃緊。

HBM / Memory Wall:需求斜率最快,供給學習曲線最慢

HBM 仍會是最難繞開的硬瓶頸。每一代 accelerator 不只需要更多 GPU/ASIC,也需要更多 HBM stack、更高 I/O、更高容量與更嚴格功耗控制。HBM4 會提高 TSV、stack bonding、base die、thermal、test 與封裝協同難度。

供需不均瓶頸

  • HBM 供應集中且 qualification 慢,不能像標準 DRAM 快速替換。
  • 良率是 die stacking、TSV、base die、thermal binning、known-good-die、CoWoS integration 的乘積。
  • HBM test/probe 本身也會缺:probe card、memory tester、burn-in、熱控設備。

觀察指標

  • HBM4/HBM4E qualification、12-high/16-high 良率、每 package HBM stack 數。
  • FORM、Advantest、Teradyne、京元電、旺矽、穎崴的 HBM/test backlog。

CPO / Silicon Photonics:網路瓶頸移到封裝與測試

800G/1.6T pluggable optics 仍是近期主流,但 cluster 擴大後,front-panel density、DSP power、SerDes loss、thermal budget 會逼迫 optical engine 靠近 switch ASIC。CPO 成功後,價值會從傳統 pluggable module 轉向 laser、PIC、fiber attach、test 與 photonic packaging。

供需不均瓶頸

  • 第一層缺在 1.6T 光模組、DSP、laser、InP/SiPh 元件與光測試。
  • 第二層缺在 CPO:external laser source、fiber attach、photonic package yield、thermal cycling、field replaceability。

觀察指標

  • Broadcom/NVIDIA/Marvell/Cisco 是否公布 production CPO design win。
  • External laser source 標準、laser reliability、field service 模式是否成熟。

PCB / CCL / ABF / Connector / Retimer:高速底盤變限制條件

AI server 與 AI switch 的瓶頸會往 board-level infrastructure 擴散。PCIe Gen6/7、CXL、800G/1.6T Ethernet、NVLink/NVSwitch 會讓 board loss、via design、connector impedance、thermal reliability 成為量產限制。

供需不均瓶頸

  • 缺的不是所有 PCB,而是高層數、大尺寸、低損耗、低翹曲、高良率、通過 AI server/switch qualification 的規格。
  • Retimer/CXL/SerDes 是隱性瓶頸;pooled memory 或 disaggregated infrastructure 會推高 attach rate。

觀察指標

  • AI server PCB 層數、switch PCB 規格、low-loss CCL ASP、ABF lead time。
  • PCIe Gen6/CXL design win、high-speed cable/AEC 採用率。

Rack Power / Liquid Cooling / EPC:瓶頸轉到可上線 MW

晶片做出來不等於算力上線;server 交付不等於 cluster 可運行。真正的瓶頸會變成 power shelf、UPS、PDU、switchgear、transformer、substation、液冷、機電工程、commissioning 和 utility interconnection。

供需不均瓶頸

  • 變壓器、switchgear、substation、EPC 人力、液冷維運人才不是砸錢後幾個月能補上。
  • 液冷還有 leak risk、coolant quality、pump reliability、quick disconnect、cold plate 平整度、CDU serviceability。

觀察指標

  • Transformer、switchgear、UPS、PDU、CDU、cold plate backlog 與交期。
  • 若 AI server 出貨成長但 data center go-live 延遲,瓶頸已從半導體轉到 power/cooling/EPC。

price performance

產業個股一年績效與強勢股 K 線

這一段用價格作為「市場是否已經提前定價」的檢查層,不用股價倒推供應鏈事實。美股 / ADR 使用 FMP 日線,台股使用 CMoney 日收盤表排行;區間為 2025-06-23 至 2026-06-26 附近可得交易日。

依產業分類看股價表現

分類按照供應鏈位置切分,避免把不同瓶頸混在同一張總排名中比較。重點不是單一強勢股,而是同一產業群是否同時出現擴散式重估。

全體股票一年績效排名

排名 股票 公司 產業分類 供應鏈主題 市場/資料源 一年報酬 最新收盤 距 52 週高點 區間

表現特別好的股票 K 線圖

以下挑選一年報酬前 12 名。這些股票多集中在 ABF/載板、CCL、probe/test、HBM 與光通訊,代表市場已強烈重估瓶頸價值,也意味追高時需要檢查財報兌現與估值壓力。

gap map

缺漏供應鏈總表

節點為什麼重要代表公司/類型驗證指標
EDA / IPASIC、SerDes、chiplet、thermal/power signoff 必需Synopsys、Cadence、Ansys、Arm、Rambus、KeysightAI/custom silicon 訂單、IP royalty、EDA backlog
HBM test / probeHBM 良率與出貨瓶頸Advantest、Teradyne、FormFactor、京元電、旺矽、穎崴HBM revenue、probe card 訂單、測試時間
Retimer / CXL / SerDes高速互連必需Astera、Credo、Broadcom、Marvell、RambusPCIe/CXL attach rate、server/switch design win
CPO / silicon photonics1.6T+ 網路與低功耗互連Broadcom、NVIDIA、Marvell、Coherent、Lumentum、MACOM、Ciena、FabrinetCPO design win、laser backlog、optical test capex
Power deliveryAI rack 功耗密度上升Delta、Vertiv、Eaton、Schneider、GE Vernova、ABB、Siemenspower shelf、UPS、switchgear、transformer backlog
EPC / grid決定資料中心上線速度Quanta Services、MasTec、Comfort Systems、EMCOR、漢唐、帆宣、亞力、華城backlog、substation/transformer 交期、接電時程

timeline

時間軸

2026-2027

HBM3E/HBM4 qualification、CoWoS-L、ABF/PCB、800G/1.6T optics、retimer/CXL、power shelf、液冷與 EPC。

2028-2030

CPO production network、CoPoS/FOPLP、CoPoW/CoWoP 相關成熟節點、glass core、TGV、800V/HVDC。

2030+

AI factory 變成能源、電網、土地、冷卻水、政策、光 I/O、3D memory 與系統工程競爭。

sources

主要公開資料

NVIDIA GB200 NVL72 / OpenAI x Broadcom / OpenAI Broadcom Jalapeno / Broadcom AI infrastructure / Google Ironwood TPU / TSMC 3DFabric / TSMC CoWoS / TSMC 3DFabric roadmap / TrendForce CoWoS mature nodes / CoPoW reporting / Broadcom Bailly CPO / OIF CPO resources / NVIDIA Silicon Photonics / NVIDIA CPO scaling / NVIDIA 800 VDC ecosystem / Google 1MW rack / OCP power / AMD Helios rack-scale platform / Delta OCP 2025 / JEDEC HBM4