AI芯片，迈入玻璃时代

人造玻璃已有数千年历史，但如今，它即将走进全球最新、最大规模数据中心所使用的 AI 芯片之中。今年，一家名为Absolics的韩国企业计划将一款特殊玻璃面板投入商业化生产，这款产品旨在让下一代计算硬件性能更强、能效更高。包括英特尔在内的其他企业也在这一领域积极推进。

如果一切顺利，这类玻璃技术有望降低 AI 数据中心所用高性能计算芯片的能耗；若未来生产成本下降，消费级笔记本电脑与移动设备最终也将受益。

人们设想将玻璃作为基板用于连接多颗硅芯片。这种 “先进封装” 方式正成为构建计算硬件的主流方案，因为它能让工程师将专为特定功能设计的芯片整合到同一系统中。但这一方案也面临挑战：高负载运行的芯片会产生大量热量，甚至导致承载它们的基板发生物理翘曲，进而造成元器件错位、芯片散热效率下降，最终引发损坏或提前失效。

“随着 AI 负载激增、封装尺寸扩大，行业正面临实实在在的物理结构限制，这直接影响高性能计算的发展方向。” 芯片设计公司 AMD 高级研究员迪帕克・库尔卡尼表示，“其中最核心的问题之一就是翘曲。”

而玻璃正是解决方案。相比现有基板，玻璃能更好地应对高温，也能让工程师持续缩小芯片封装体积，从而提升速度、降低功耗。库尔卡尼称，玻璃 “突破了封装尺寸持续微缩的物理瓶颈”。

产业正在转向玻璃

Absolics 已在美国建成一座专门生产先进芯片用玻璃基板的工厂，预计今年启动量产。美国半导体厂商英特尔正致力于将玻璃应用于下一代芯片封装，其相关研究也带动了封装供应链上的其他企业投入布局，韩国与中国企业均为早期参与者。

“这并非半导体封装首次尝试使用玻璃，” 市场研究机构 Yole Group 高级技术与市场分析师比拉尔・哈什米表示，“但这一次，生态系统更完善、覆盖面更广，对玻璃基技术的需求也更为迫切。”

易碎却强大：玻璃 vs 传统有机基板

英特尔先进封装副总裁拉胡尔・马内帕利表示，自上世纪 90 年代以来，芯片封装一直依赖玻璃纤维增强环氧树脂等有机基板。但电化学特性限制了通孔布线的密度，工程师还必须应对有机基板在芯片冷热循环中难以预测的收缩与变形。

“大约十年前我们就意识到，有机基板将面临瓶颈。” 马内帕利说。

玻璃有望突破这些限制：热稳定性更强，单位毫米内的连接点数量可达有机基板的10 倍；更高布线密度可让相同封装面积内多容纳50% 的硅芯片，算力大幅提升；更高效的供电线路设计；更优异的散热性能，降低整体功耗。

“玻璃核心基板的优势毋庸置疑，” 马内帕利表示，“这些优势必将推动行业尽快实现落地，而我们希望成为首批先行者。”

挑战：玻璃易碎，但已攻克量产难关

玻璃的短板也很明显：易碎。数据中心芯片封装所用玻璃基板厚度仅约 700 微米至 1.4 毫米，极易开裂甚至破碎。英特尔及其他机构的研究人员花费数年时间，通过配套材料与专用设备，解决了玻璃面板在半导体制造流程中的安全集成问题。

如今，英特尔研发团队已能稳定制造玻璃面板并批量生产测试封装样品。2025 年初，他们成功演示了搭载玻璃核心基板的设备正常启动 Windows 系统。马内帕利称，这与早期测试中每隔几天就破碎数百片玻璃的情况相比，已是巨大突破。

目前，半导体行业已在有限场景中使用玻璃，例如作为硅片临时支撑结构。而市场研究机构 IDTechEx 预测，玻璃基板市场空间巨大，2025 年半导体用玻璃市场规模约10 亿美元，2036 年有望增至44 亿美元。

玻璃还有更多潜在优势：表面平整度可达有机基板的5000 倍，减少金属层缺陷，避免芯片性能下降或报废；可导光，支持在基板内直接构建高速光信号通路，相比目前铜导线功耗更低、速度更快。

AMD 的库尔卡尼评价：“玻璃对未来高能效 AI 计算拥有巨大潜力。”

商业化加速：从美国工厂到中韩产业链

玻璃封装的早期研究始于 2009 年美国佐治亚理工学院的 3D 系统封装研究中心，该校最终与韩国 SKC 旗下子公司 Absolics 达成合作。

2024 年，SKC 在美国佐治亚州科温顿建设了玻璃基板半导体工厂；同年，Absolics 与佐治亚理工的合作项目获得美国《芯片法案》两笔总计1.75 亿美元的资助。

如今 Absolics 已迈向商业化，计划今年开始为客户小批量供货。Absolics 在玻璃基板商业化领域走在前列；而包括三星电子、三星电机、LG Innotek 在内的多家大型制造商，过去一年都显著加速了玻璃封装的研发与试产。“这意味着玻璃基板生态正从单一先行者，演变为全行业竞赛。”

其他企业也在转向玻璃基板供应链的细分环节。韩国企业 JNTC 于 2025 年建成月产 1 万片玻璃半成品的产线，已开始接单；计划 2026 年扩产，2027 年在越南增设产线。

种种动向表明，玻璃基板技术正快速从原型走向量产，众多科技企业都押注：玻璃，或将成为未来计算与 AI 出人意料的坚实基石。