AI加速器供应链：T玻璃、3D DRAM与封装瓶颈

Tom's Hardware 3月9日报道，T玻璃的需求远超供应，价格已上涨20%到30%。铜箔基板等下游材料的交货周期从通常的8到10周拉长到20周以上。日东纺正把福岛工厂的产能提高到原来的三倍，但新增材料要到2027年年中才能进入市场。

T玻璃不是芯片。它是一种低热膨胀系数的玻璃布，用在IC基板的有机芯层里，也就是处理器与印刷电路板之间的互连层。它让面积大、发热高的封装保持尺寸稳定。AI处理器越做越大、越跑越热，这件事就越难。

E玻璃做类似的事，价格更便宜，但主要用于微控制器和较老的移动处理器这类低端芯片。到了2.5D和3D封装，也就是先进AI加速器所用的封装，T玻璃是首选。据Tom's Hardware报道，英伟达自己的数据显示，中介层面积从Hopper的814mm²增至Blackwell的1700mm²，涨幅109%，Rubin和Feynman两代还会继续扩大。

为什么难以替代

Yole Group追踪IC基板供应链的分析师Bilal Hachemi对Tom's Hardware Premium表示，替换T玻璃并不简单。他说，T玻璃“具有特定的介电常数和热膨胀系数，对AI芯片更合适，尤其是在有机芯层上”。Hachemi还指出，IC基板行业历来利润微薄，哪怕需求小幅上涨也可能引发短缺。“增层材料、ABF材料或T玻璃的需求只要有增加，就可能造成潜在短缺，因为这违背了这个行业的基本规律，”他说。

元大分析师Bill Ho说得更直接：“T玻璃供应现在更加紧张，供应商已经不再提供交货周期了。”

抢配额的行为已经改变了行业做法。Hachemi说，英伟达直接去找上游材料供应商，这是前所未有的事：“我们第一次看到英伟达这样的终端客户主动接触上游材料供应商，锁定产能，确保自己拿得到货。”对竞争对手的芯片买家来说，担心的是英伟达锁定份额之后还剩什么。

日东纺也没有坐等。除了福岛扩产，它还在把台湾工厂的原丝产能翻倍，再把原丝运回日本织布。它还和南亚塑胶达成合作，把部分织布工序外包出去，等于与最大的竞争对手之一联手缓解瓶颈。据Tom's Hardware报道，到2027年，日东纺约20%的玻璃布预计由南亚织造。

美国银行估计，日东纺电子材料部门的销售额将从2025年的409亿日元（2.66亿美元）增长到2028年3月的877亿日元，接近翻倍，营业利润率接近48%。该行研究分析师Takashi Enomoto表示，T玻璃布的需求“看起来会比原先预期增长得更多”。他还说，此前关注点一直在用于GPU和CPU封装的厚型T玻璃上，但随着领先器件从E玻璃转向其他材料，超薄T玻璃的需求现在可能上升。

同一个问题的内存一侧

封装材料只是约束之一。据ServeTheHome 9月14日发布的报道，在Hot Chips 2026上，d-Matrix展示了Raptor，这款加速器把计算单元直接堆叠在DRAM裸片之上。论证从算术开始：模型权重不断增长，KV缓存随上下文长度乘以批大小而扩大，因此64个用户、100万上下文，KV缓存可达约935 GB。

SRAM能满足带宽目标，但只能做到很小的规模。ServeTheHome报道，一对Corsair SRAM加速卡在约1 ns延迟下能达到约300 TB/s，但容量只有约4 GB，因为6T SRAM单元比DRAM单元大约10倍，而在GB级规模上漏电会达到数十瓦。HBM解决了容量问题，却在带宽上吃力，d-Matrix给出的实际上限约为20 TB/s，适用于英伟达Vera Rubin和AMD Instinct MI455这类HBM4封装。

这一级别的带宽要付出功耗代价。按2.4 pJ/bit计算，通过HBM推送100 TB/s，在任何互连流量之前就要消耗约1.92 kW。d-Matrix的方案是把台积电N4逻辑裸片用36 µm面对面键合叠在3D DRAM裸片之上。垂直3D IO的能耗约为0.3到0.4 pJ，比HBM低约10倍。

散热是难点。数百瓦的热量必须穿过温度敏感的DRAM堆叠中的硅通孔散出去。d-Matrix称，1-Hi逻辑在上、功率密度不超过0.5 W/mm²的堆叠可以采用液冷，并把DRAM温度控制在100 C以下。按该公司的Hot Chips演讲，每卡32GB、4位权重加8位KV缓存，72卡纵向扩展就能承载Kimi K3这类前沿模型、100万上下文。

微软在同一场会议上详细介绍了Maia 200，这是面向Azure的第二代加速器。ServeTheHome 8月26日报道，该芯片采用台积电3nm工艺，1400亿晶体管，六组HBM3e，HBM带宽7TB/s，热设计功耗750瓦，FP4性能1万TFLOPS。SoC裸片面积820mm²。微软的网络只做纵向扩展，展示的幻灯片中有128个机架、6000颗芯片，机架内用tier-0交换机，机架间用tier-1交换机。

中国的另一条路线

SemiEngineering 9月25日发布的每周综述列出多项动向，指向同一个方向：更多本土供应和更多封装产能。阿里巴巴发布真武V900 AI加速器，216GB内存，片间带宽1200GB/s，宣称性能是前代M890的3倍，计划2027年第一季度量产。长鑫存储表示，第五代G5 DRAM已进入量产，同时新增LPDDR5X产线，宣称有源区半间距为11.95nm，每片晶圆产出的裸片比上一代至少多50%，但没有披露实际良率。

同一篇综述提到，据《首尔经济日报》报道，三星计划在2027年把HBM4系列产量至少翻倍；GUC表示其HBM4E PHY和控制器已在台积电N2P上完成设计就绪，并已被客户的AI ASIC采用。Imec的研究人员对3D DRAM-on-GPU架构做了建模，采用垂直放置的DRAM裸片和散热腔，把峰值温度从HBM-on-GPU基线的121.7°C降到103.4°C。

这些都无法改变T玻璃的时间表。在1600到1700°C之间运行的新熔炉，以及纺丝和织布线，都需要数年才能建成投产。Tom's Hardware的报道认为，第一批有意义的新增产能要到2027年年中。在那之前，瓶颈卡在晶圆厂的上游，卡在大多数数据中心运营者永远见不到的一种材料上。