AI算力的盡頭，竟然是一塊玻璃

最近的網(wǎng)速已經(jīng)快要趕不上科技行業(yè)變化的速度了。

AI火，能理解，說算力很缺，也可以理解，然后內(nèi)存不夠了，能源不夠了，通信帶寬不夠了，感覺AI產(chǎn)業(yè)鏈上的每個(gè)環(huán)節(jié)最近都在挨個(gè)成為短板和熱點(diǎn)，散戶們也在一輪又一輪地對著行情研究前沿技術(shù)。

最近又看到一件事：京東方和康寧簽了合作備忘錄，說要一起造玻璃，還說是給芯片封裝用的，叫玻璃基板。

等一下。京東方我認(rèn)識，做面板的，康寧我也認(rèn)識，做玻璃的。兩家合在一起造玻璃我能理解，怎么又跟芯片扯上了？

研究了一下，干這事兒的人還不少，英偉達(dá)、英特爾、三星、臺積電，叫得上名字的基本全在，萬億市值的巨頭帶著一幫千百億的公司說要一起造玻璃，給芯片做封裝，不然又要成瓶頸了。

然后再一看，發(fā)現(xiàn)它們要顛覆的對象，是味之素，就是那個(gè)做味精的日本公司。

全世界最前沿的科技公司，聲勢浩大說要搞大事，核心訴求是覺得一個(gè)味精公司做的東西不夠用了，要自己造玻璃。

這里面的故事值得盤一盤。

01 老搭檔再度聯(lián)手

對于京東方和康寧合作這件事情本身，市場的興奮度有目共睹，這條消息出來的第二天，不只是京東方自己的股價(jià)劇烈波動(dòng)，整個(gè)玻璃基板相關(guān)板塊都跟著拉了一輪。后來京東方自己還發(fā)了風(fēng)險(xiǎn)提示公告，說這只是合作意向，新業(yè)務(wù)還沒量產(chǎn)，別太激動(dòng)。

但外界的反應(yīng)不是沒有原因的，這兩家公司做的主要是To B的業(yè)務(wù)，不太面向消費(fèi)者，大多數(shù)人對它們沒有太直觀的感受，但在玻璃基板這件事上，這兩家各自的底子其實(shí)都是有說法的。

首先是康寧，大多數(shù)人知道康寧，可能是因?yàn)槭謾C(jī)上的大猩猩玻璃，但這家公司的底子比手機(jī)蓋板玻璃厚得多。

康寧創(chuàng)立170多年了，它一輩子干的事情可以總結(jié)為：用玻璃科學(xué)解決世界上最難的材料問題。它最重要的一個(gè)發(fā)明，是低損耗光纖，康寧做出了能讓光信號在玻璃絲里低損耗地長距離傳輸?shù)墓饫w，沒有這根光纖，就不會(huì)有后來的互聯(lián)網(wǎng)和全球通信網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施，有一層是建在康寧的玻璃上面的。

在顯示領(lǐng)域，康寧也是全球面板基板玻璃的絕對老大，市占率超過一半，并且，兩家合作二十多年了，京東方最大的玻璃供應(yīng)商就是康寧。

有意思的是，就在跟京東方簽約的兩周前，康寧剛跟英偉達(dá)簽了另一份重磅合作，把美國光連接制造產(chǎn)能擴(kuò)大10倍，光纖產(chǎn)能擴(kuò)大50%以上，全部用來給AI數(shù)據(jù)中心造光通信基礎(chǔ)設(shè)施。這也解釋了為什么市場會(huì)出現(xiàn)各種傳聞，搞得京東方需要出面澄清：與英偉達(dá)暫未開展業(yè)務(wù)合作。

再說京東方。京東方做面板做了三十年，到2024年，全球面板出貨量在電視、顯示器、平板、筆電和手機(jī)五大終端全部排名第一。這么多年走下來，它攢下的核心能力可以大致分為：半導(dǎo)體顯示技術(shù)、玻璃基加工、大規(guī)模集成制造。

做面板的本質(zhì)，就是在大面積玻璃上做半導(dǎo)體級的精密加工——清洗、光刻、鍍膜、蝕刻、布線——這些工藝跟芯片封裝需要的底層能力，有相通之處。

京東方顯然很早就意識到了這一點(diǎn)。2018年，公司悄悄成立了傳感部門，開始往半導(dǎo)體方向探索，外界幾乎沒注意到。更耐人尋味的是，京東方多年來一直在秘密運(yùn)行一條6/8寸兼容傳感中試線，投了幾個(gè)億元，專門支撐硅MEMS傳感器和玻璃基無源器件等的開發(fā)。

到了2024年，京東方?jīng)Q定攤牌，當(dāng)年，京東方董事長陳炎順正式提出"第N曲線"升維戰(zhàn)略。核心邏輯就一句話：不是什么熱就追什么，而是從京東方自己的三個(gè)看家能力出發(fā)，往先進(jìn)封裝、鈣鈦礦光伏這些新賽道延伸。同一場大會(huì)上，京東方展出了面向半導(dǎo)體封裝的玻璃基面板級封裝載板，被也被稱為中國大陸第一家從顯示領(lǐng)域切入半導(dǎo)體封裝的企業(yè)。

同年，京東方投了9.93億元建設(shè)玻璃基封裝載板試驗(yàn)線，關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，向部分國內(nèi)客戶交付了板級樣品。據(jù)行業(yè)媒體報(bào)道，2025年北京亦莊項(xiàng)目已進(jìn)入設(shè)備搬入和安裝階段，按當(dāng)時(shí)的路線圖目標(biāo)，2027年形成量產(chǎn)能力，2029年再上一個(gè)臺階。

注意，首批產(chǎn)能瞄準(zhǔn)的是顯示驅(qū)動(dòng)芯片，不是一上來就做CPU和GPU，而是從自己最熟的領(lǐng)域切入，一步步往上走。有家芯片設(shè)備供應(yīng)商在接受日經(jīng)采訪時(shí)說了句話：很多面板廠都想切入半導(dǎo)體，但京東方成功概率最高，因?yàn)樗Y源夠多，技術(shù)推進(jìn)夠主動(dòng)。

一家做了三十年面板的公司，正在把底層能力往芯片封裝的新方向上遷移，170年的老搭檔康寧陪它一起走，錢投了，路線圖畫了，只是量產(chǎn)還沒到。

不過，玻璃基封裝這件事情，肯定是有搞頭的，我們先來理解這件事在整個(gè)半導(dǎo)體領(lǐng)域的意義，或者說，芯片封裝的基板材料，怎么就到了非換不可的地步。

02 塑料撐了近三十年，AI來了就不行了

首先說，芯片這東西，造出來之后不能裸著用。它需要一個(gè)底座，把芯片固定住，把信號接出來，把熱散出去。這個(gè)底座就是基板，你可以理解為芯片的地基，也是芯片和外面世界溝通的橋。

基板材料這些年換過好幾代。上世紀(jì)70年代用引線框架，90年代換成陶瓷，再往后就是現(xiàn)在主流的有機(jī)材料，也就是塑料。

90年代那次換代，英特爾是主要推手，帶著行業(yè)從陶瓷轉(zhuǎn)向了有機(jī)材料，然后一家做味精的日本公司出場了。

味之素，Ajinomoto，你大概在超市調(diào)料區(qū)見這個(gè)品牌的產(chǎn)品，這家公司的主業(yè)確實(shí)是做味精和氨基酸，但它在氨基酸化學(xué)上積累了幾十年的技術(shù)，后來把這些技術(shù)嫁接到了電子材料領(lǐng)域，做出了一種叫ABF的絕緣薄膜，Ajinomoto Build-up Film。

1999年，ABF被一家主要半導(dǎo)體廠商采用，此后二十多年，全球幾乎所有高端CPU的基板都用它做絕緣層。英特爾的、AMD的、英偉達(dá)的，你用的電腦和手機(jī)里的芯片，大概率都躺在味之素做的薄膜上面。

圖｜ABF

一家味精公司，在芯片封裝領(lǐng)域悶聲做了二十多年關(guān)鍵供應(yīng)商，它的地位有多深，你從產(chǎn)品名字就能感受到：ABF的全稱里直接嵌著Ajinomoto，味之素的名字，在這個(gè)行業(yè)里基板絕緣膜幾乎就等于ABF，ABF就等于味之素。你永遠(yuǎn)想不到產(chǎn)業(yè)鏈最深處藏著什么公司。

但問題來了，有機(jī)基板，也就是塑料基板，有三個(gè)繞不過去的物理問題，以前芯片沒那么大、功率沒那么高，問題都不算致命，湊合能用，但AI芯片來了之后，問題被同時(shí)放大到了極限。

熱了會(huì)翹。塑料和硅芯片的熱膨脹系數(shù)差距很大。通俗說就是，溫度一高，塑料膨脹得快，硅芯片膨脹得慢，兩個(gè)東西變形不同步，基板就會(huì)彎起來。以前芯片小、功率低，翹一點(diǎn)無所謂，但AI芯片越做越大，功率逼近千瓦級，封裝面積也在急劇擴(kuò)大。基板一彎，連接芯片和基板的那些微小焊點(diǎn)就會(huì)被拉裂，整個(gè)芯片直接報(bào)廢。

信號傳不好。塑料不是好的絕緣體，高頻信號穿過去會(huì)損耗、會(huì)失真，AI芯片需要處理的數(shù)據(jù)量是以前的幾個(gè)數(shù)量級，芯片之間需要傳的數(shù)據(jù)越來越多、頻率越來越高，對信號質(zhì)量的要求已經(jīng)高到塑料跟不上了。

線路做不細(xì)。塑料表面粗糙，在上面畫電路就像在砂紙上畫工筆畫，精度有上限，AI芯片需要把更多的芯片塞進(jìn)同一個(gè)封裝里，芯片之間的連線越來越密，塑料基板能提供的精度已經(jīng)不夠用了。

塑料不是不好，它撐了近三十年確實(shí)能打，但這一波AI算力需求的爆發(fā)式增長，不只是逼著芯片本身在進(jìn)化，服務(wù)器散熱方案、冷源供應(yīng)、芯片間的高速通信，產(chǎn)業(yè)鏈上一個(gè)接一個(gè)的環(huán)節(jié)都被推到了原有方案的極限，不得不去工具箱里翻找新的辦法。基板材料也不例外，而行業(yè)翻出來的答案，是玻璃。

03 為什么偏偏是玻璃

先說清楚一件事：玻璃基板不是把芯片直接放在一塊玻璃窗上，它是把基板的核心材料從塑料換成了特種玻璃，也就是高純度的硼硅酸鹽玻璃、熔融石英之類的材料，雜質(zhì)含量嚴(yán)格控制，專門為半導(dǎo)體封裝設(shè)計(jì)，然后在這塊玻璃上打孔、填銅、布線，實(shí)現(xiàn)上下層之間的電路連接。以前是在塑料上蓋樓，現(xiàn)在要在玻璃上蓋樓，樓的結(jié)構(gòu)沒變，變的是地基的材料。

而換上玻璃之后，剛才說的塑料基板的三個(gè)毛病，差不多從材料性質(zhì)本身就直接解決了。

不翹了。玻璃的熱膨脹系數(shù)可以調(diào)到跟硅芯片幾乎一樣，溫度再高，玻璃和硅芯片也一起膨脹、一起收縮，不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)彎了另一個(gè)沒彎的情況，翹曲問題大幅緩解。

信號好了。玻璃是天然的絕緣體，高頻信號穿過去損耗極低，跟塑料比，信號傳輸質(zhì)量好了不是一點(diǎn)半點(diǎn)。

線路能做更細(xì)了。玻璃的表面極其平整光滑，粗糙度可以控制在納米級，可以直接上光刻等芯片級的加工工藝來布線，精度做到塑料基板的十倍水平。

還有一個(gè)隱藏的加分項(xiàng)：玻璃是透明的，這意味著未來可以直接在基板里集成光波導(dǎo)，讓芯片之間不再用電信號傳數(shù)據(jù)而是用光。這個(gè)技術(shù)叫CPO，共封裝光學(xué)，被認(rèn)為是下一代數(shù)據(jù)中心的核心技術(shù)之一，傳統(tǒng)有機(jī)基板很難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，玻璃天然有這個(gè)潛力。

塑料的三個(gè)毛病換成玻璃都得到了明顯改善，還送了一個(gè)光通信的彩蛋，玻璃簡直就是為AI芯片封裝量身定做的。

但如果玻璃真的這么好，為什么到現(xiàn)在才開始搞？

因?yàn)閺牟牧虾糜玫焦S能造，中間隔著巨大的工程鴻溝。

第一個(gè)問題，太脆了。這是最直覺的問題，也是最難解決的，半導(dǎo)體產(chǎn)線上到處是傳送帶和機(jī)械臂，玻璃面板的邊緣只要碰到任何金屬表面，都可能產(chǎn)生裂紋甚至直接碎掉。英特爾在這件事上研究了十多年，積累了600多項(xiàng)相關(guān)發(fā)明，很大一部分精力就花在怎么在產(chǎn)線上搬運(yùn)和加工玻璃而不把它搞碎。

第二個(gè)問題，打孔極難。基板需要在上下層之間做電路連接，這就要在玻璃上鉆通孔。這個(gè)技術(shù)叫TGV，玻璃通孔。要在一塊易碎的玻璃上鉆數(shù)萬個(gè)直徑只有幾十微米的微孔，孔密度極高，只要有一個(gè)孔的位置偏了、內(nèi)壁出現(xiàn)了微裂紋、或者里面有殘?jiān)鼪]清干凈，整塊基板就報(bào)廢了。傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔根本用不了，現(xiàn)在主流的辦法是用特殊波長的激光照射玻璃，讓它發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，再用化學(xué)溶液把變化過的部分精確溶解掉，等于是"化學(xué)腐蝕"出來的孔。

第三個(gè)問題，銅粘不住。孔鉆完之后，要往里面灌銅做導(dǎo)線。但玻璃表面太光滑了，跟銅之間的附著力很差，鍍上去的銅容易脫落，跟塑料不一樣，玻璃不是那種表面容易掛住東西的材料，要讓銅牢牢粘在玻璃上，需要專門的界面處理技術(shù)。

這三個(gè)工程問題疊在一起，導(dǎo)致了一個(gè)結(jié)果：目前玻璃基板的良率大概在75%到85%之間，而傳統(tǒng)塑料基板已經(jīng)做到了90%到95%。

聽起來差距不大，但在半導(dǎo)體行業(yè)，良率每差一個(gè)百分點(diǎn)，成本結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生顯著變化。目前玻璃基板的制造成本大約是塑料基板的兩到三倍，只有把良率推過90%這個(gè)門檻，玻璃基板才有真正的經(jīng)濟(jì)性。

換個(gè)材料聽起來簡單，但從實(shí)驗(yàn)室里做出來到工廠里賣出去，這件事的難度遠(yuǎn)超想象。

04 萬億巨頭帶著一群小弟，組團(tuán)造玻璃

所以我們就看到了現(xiàn)在這樣一個(gè)場面：幾家萬億市值的巨頭，各自拉著一幫千億的、百億的公司，組成了好幾個(gè)"戰(zhàn)隊(duì)"，目標(biāo)就一個(gè)：造玻璃。英特爾拉著安靠，三星拉著住友化學(xué)，京東方拉著康寧，臺積電自己悶頭干。搞芯片的、做面板的、賣味精的、煉化工的，全攪在一起了。你很難想象一個(gè)行業(yè)的畫面能這么混亂又這么認(rèn)真。

這里面最有戲的一條線，是英特爾和三星。

英特爾是玻璃基板最早的探路者，十年前就開始研究了，前前后后積累了600多項(xiàng)相關(guān)發(fā)明。2023年，英特爾高調(diào)發(fā)布了業(yè)界首個(gè)玻璃基板方案，宣布要在2026到2030年推出搭載這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)品。那陣子英特爾的姿態(tài)很高調(diào)，覺得自己在這條賽道上至少領(lǐng)先三到五年。

英特爾前兩年日子不太好過，要收縮戰(zhàn)線聚焦核心業(yè)務(wù)。2025年，玻璃基板團(tuán)隊(duì)的核心推動(dòng)者段罡，英特爾前首席工程師，被業(yè)界稱為玻璃基板技術(shù)的開創(chuàng)者，還拿過2024年度發(fā)明家的頭銜，在英特爾干了十七年半之后離職，轉(zhuǎn)頭就加入了三星電機(jī)。這位段罡在英特爾的宣傳片里說過一句話："我們相信，未來的人工智能系統(tǒng)將構(gòu)建在超大尺寸玻璃基板上。"現(xiàn)在這句話還在，說的人已經(jīng)轉(zhuǎn)會(huì)了。

三星這邊拿到人之后動(dòng)作極快，三星電子、三星電機(jī)、三星顯示三家公司組成聯(lián)合研發(fā)陣線，然后三星電機(jī)又拉上了日本住友化學(xué)成立合資企業(yè)，專門生產(chǎn)玻璃基板的核心材料，計(jì)劃2027年之后量產(chǎn)。

英特爾種了十年的樹，三星直接連人帶果子一起摘走了。

其他人也沒閑著。SK集團(tuán)旗下的Absolics在美國喬治亞州建了工廠，拿到了美國政府CHIPS法案的資助，年底可能成為全球第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)玻璃基板商業(yè)量產(chǎn)的公司。韓國一家叫JNTC的公司已經(jīng)建完了專用工廠，進(jìn)入定制樣品提供階段。2026年，業(yè)內(nèi)管這一年叫玻璃基板的"量產(chǎn)驗(yàn)證元年"，是真的要出貨了。

然后就是開頭說的京東方，正在和老合作伙伴康寧一起推進(jìn)玻璃基板和光互連業(yè)務(wù)，但坦率說，離真正的大規(guī)模量產(chǎn)還有一段距離。不過京東方做面板出身，處理大面積玻璃本來就是它的看家本事，這個(gè)能力要遷移過來，邏輯上說得通。

所以回頭看，這段時(shí)間玻璃基板火起來也不是沒有道理的，不是某一家公司在畫餅，是全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的主要玩家確實(shí)都在往同一個(gè)方向押注。

這場競賽真正的勝負(fù)手不在誰聲量大，而在誰先把良率從85%推到90%以上，誰先把成本做到跟塑料基板持平。

我們又看到了一個(gè)熟悉的劇本：近三十年前，一家做味精的公司用一層薄膜改變了芯片封裝，行業(yè)優(yōu)勢一拿就是二十多年。現(xiàn)在玻璃正在接棒，整個(gè)行業(yè)都期望它能把AI的需求推到更加極致的地方。有時(shí)候一個(gè)材料就能卡住整條產(chǎn)業(yè)鏈，反過來說，產(chǎn)業(yè)鏈的每一次升級，也就是這樣一點(diǎn)一點(diǎn)往前推出來的。