Who packages the world's chipsAi đóng gói chip cho cả thế giới

A chip is not finished when it leaves the fab. It still has to be packaged and tested, and often not by the company whose name is printed on it. Some chipmakers keep that work in their own plants; many hand it to firms that specialise in it. At the very top, though, the work sits with the companies that make wafers, and the busiest of their packaging lines, TSMC’s, cannot keep up with what AI chips demand.

Con chip rời nhà máy sản xuất chip (fab) vẫn chưa phải là thành phẩm. Nó còn phải được đóng gói và kiểm thử, mà người làm việc ấy nhiều khi không phải hãng có tên in trên mặt chip. Có hãng giữ khâu này ở nhà máy của mình; nhiều hãng giao hẳn cho những công ty chuyên làm việc này. Riêng ở phân khúc cao nhất, công việc nằm trong tay chính các hãng làm ra wafer, và dây chuyền đóng gói bận rộn nhất trong số đó, của TSMC, không theo kịp nhu cầu của chip AI.

In this chapter

Trong chương này

• How chipmakers split packaging between their own plants and outsourced firms
• What the largest outsourced firms sell, advanced packages included
• Why a few chipmakers hold the high end
• How far TSMC’s CoWoS falls short of demand
• What the figures say about chip packaging, in one table

• Các hãng chip chia việc đóng gói chip giữa nhà máy của mình và các OSAT ra sao
• Những OSAT lớn nhất bán gì, kể cả đóng gói tiên tiến
• Vì sao phân khúc cao cấp nằm trong tay vài hãng sản xuất chip
• Năng lực CoWoS của TSMC thiếu hụt so với nhu cầu đến mức nào
• Các con số nói gì về ngành đóng gói chip, qua một bảng tổng hợp

Chipmakers package in-house or hire an OSAT

Hãng chip có thể tự đóng gói chip hoặc thuê một OSAT

Packaging is done in three kinds of company. An IDM, an integrated device manufacturer such as Intel, Samsung, SK hynix or Micron, designs its chips, makes them in its own fabs and packages many of them in its own plants. A foundry makes chips for other firms, and the largest, TSMC, has packaged chips too since 2012, its most advanced ones above all.^9.1 The third kind makes no chips of its own: an OSAT, short for outsourced semiconductor assembly and test, packages and tests other firms’ chips for a fee. Fabless companies, which design chips but own no fab, such as NVIDIA, AMD, Broadcom and Marvell, buy their wafers from foundries and their packaging from OSATs or, for their largest AI chips, from TSMC itself.

Việc đóng gói chip do ba kiểu công ty đảm nhận. Một IDM (hãng vừa thiết kế vừa sản xuất chip) như Intel, Samsung, SK hynix hay Micron tự thiết kế chip, tự sản xuất trong fab của mình và đóng gói nhiều con chip trong số đó ở nhà máy riêng. Một foundry (hãng nhận sản xuất chip cho hãng khác) sản xuất chip cho các hãng khác, và foundry lớn nhất là TSMC cũng đóng gói chip từ năm 2012, trước hết là những con chip tiên tiến nhất.^9.1 Kiểu thứ ba không tự làm ra chip nào: OSAT (công ty nhận đóng gói và kiểm thử chip cho hãng khác) đóng gói và kiểm thử chip của các hãng khác để lấy phí. Các hãng fabless, tức chỉ thiết kế chip mà không có fab, như NVIDIA, AMD, Broadcom và Marvell, mua wafer từ các foundry, còn dịch vụ đóng gói thì mua từ các OSAT hoặc, với những con chip AI lớn nhất, từ chính TSMC.

The three largest OSATs in 2024 were ASE, Amkor and JCET.^9.2 Both routes, in-house and outsourced, are large. The ten largest OSATs sold about US$42 billion in 2024, ASE’s electronics assembly included, while all packaging and test, chipmakers’ own lines included, comes to about US$95 billion (SIA/BCG estimate, May 2024 report).^{9.2, 9.3, 9.4}

Ba OSAT lớn nhất năm 2024 là ASE, Amkor và JCET.^9.2 Cả hai con đường, tự làm và thuê ngoài, đều lớn. Năm 2024, mười OSAT lớn nhất bán được khoảng 42 tỷ USD, tính cả mảng lắp ráp điện tử của ASE, trong khi toàn bộ khâu đóng gói và kiểm thử, kể cả dây chuyền riêng của các hãng chip, vào khoảng 95 tỷ USD (ước tính của SIA/BCG, báo cáo tháng 5/2024).^{9.2, 9.3, 9.4}

It is a lean business: in 2024 the two largest OSATs, ASE and Amkor, kept only a small share of their sales as gross margin (the table below gives the figures).^{9.5, 9.3}

Đây là một nghề lãi mỏng: năm 2024, hai OSAT lớn nhất là ASE và Amkor chỉ giữ lại một phần nhỏ doanh thu làm biên lợi nhuận gộp (con số cụ thể nằm ở bảng bên dưới).^{9.5, 9.3}

What the largest OSATs sell

Những OSAT lớn nhất bán những gì

OSATs package chips of every kind, from packages with wire bonds to the most advanced. Advanced packaging is no sideline for Amkor: as it counts it (flip-chip, wafer-level and memory packages), advanced work made up 83% of its sales in 2025.^9.6

Các OSAT đóng gói đủ mọi loại chip, từ những package (phần đóng gói của chip) nối dây kiểu cũ đến những kiểu tiên tiến nhất. Đóng gói tiên tiến (advanced packaging) không phải là mảng phụ với Amkor: theo cách hãng tự tính (flip-chip, đóng gói cấp wafer và đóng gói bộ nhớ), mảng tiên tiến chiếm 83% doanh thu của hãng năm 2025.^9.6

OSATs sell advanced packages of the newest kinds too: ASE’s VIPack family includes fan-out packages and a version with silicon bridges;^9.7 TrendForce reported in August 2024 that SPIL was taking its first orders from TSMC for CoWoS-S, a kind of CoWoS (chip on wafer on substrate);^9.8 Amkor sells a fan-out alternative to 2.5D with no interposer;^9.9 and UMC, a foundry rather than an OSAT, says its 2.5D interposers are ready for volume production.^9.10 Chapter 6’s table lists them with their dates, and chapter 7’s table shows who stacks chips.

Các OSAT cũng bán cả những kiểu đóng gói tiên tiến mới nhất: họ VIPack của ASE gồm các package fan-out và bản có cầu silicon;^9.7 theo TrendForce đưa tin tháng 8/2024, SPIL đã bắt đầu nhận từ TSMC những đơn hàng đầu tiên cho CoWoS-S, một dạng CoWoS (chip on wafer on substrate);^9.8 Amkor bán một lựa chọn fan-out thay cho 2.5D, không cần interposer;^9.9 còn UMC, một foundry chứ không phải OSAT, cho biết interposer 2.5D của hãng đã sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt.^9.10 Bảng ở chương 6 liệt kê chúng kèm mốc thời gian, còn bảng ở chương 7 cho biết hãng nào xếp chồng chip.

A few chipmakers hold the high end

Phân khúc cao cấp nằm trong tay vài hãng sản xuất chip

In 2025 six chipmakers took almost all of the revenue in the high-end slice of advanced packaging, the packages for AI chips and for stacked memory: Intel, TSMC, YMTC, SK hynix, Samsung and Micron. The OSATs and everyone else share the remaining 3% or so.^9.11 This slice is forecast to grow fast to 2031, and its largest segment by revenue is 3D NAND flash made by hybrid bonding a wafer of memory cells onto a wafer of control circuits (chapter 7).^9.11 Advanced packaging as a whole, counting the in-house lines at TSMC, Intel and others, is a growing market too (Yole, 2025).^9.12 The table below gives the figures.

Năm 2025, sáu hãng sản xuất chip chiếm gần như toàn bộ doanh thu của phân khúc cao cấp trong đóng gói tiên tiến, tức các package cho chip AI và cho bộ nhớ xếp chồng: Intel, TSMC, YMTC, SK hynix, Samsung và Micron. Các OSAT và mọi hãng khác chỉ chia nhau khoảng 3% còn lại.^9.11 Phân khúc này được dự báo sẽ tăng nhanh đến năm 2031, và mảng có doanh thu lớn nhất trong đó là 3D NAND flash, loại được làm bằng cách dùng hybrid bonding gắn một wafer chứa ô nhớ lên một wafer chứa mạch điều khiển (chương 7).^9.11 Tính cả dây chuyền nội bộ của TSMC, Intel và các hãng khác, đóng gói tiên tiến nói chung cũng là một thị trường đang lớn dần (Yole, 2025).^9.12 Con số cụ thể nằm ở bảng bên dưới.

The reason lies in how such packages are made. The high end needs processes that came from the fab: wiring on silicon far finer than a substrate’s, through-silicon vias (TSVs), and copper bonded straight to copper (chapters 6 and 7). Companies that already run fabs have most of the tools and the engineers for that work. Four of the six, YMTC, SK hynix, Samsung and Micron, make memory chips: SK hynix, Samsung and Micron stack DRAM dies into HBM, and YMTC makes its 3D NAND by bonding wafers.

Lý do nằm ở cách làm ra những package ấy. Phân khúc cao cấp cần những quy trình vốn ra đời trong fab: dây dẫn trên silicon mảnh hơn nhiều so với trên substrate, những lỗ dẫn xuyên silicon, tức TSV (through-silicon via), và mối nối đồng với đồng (chương 6 và chương 7). Những hãng vốn đã vận hành fab có sẵn phần lớn máy móc lẫn kỹ sư cho các công đoạn này. Bốn trong sáu hãng, là YMTC, SK hynix, Samsung và Micron, làm chip nhớ: SK hynix, Samsung và Micron xếp chồng các die DRAM thành bộ nhớ băng thông cao (high-bandwidth memory, HBM), còn YMTC làm 3D NAND bằng cách ghép wafer.

CoWoS cannot keep up with demand

Năng lực CoWoS không theo kịp nhu cầu

The largest AI processors are packaged with TSMC’s CoWoS, but TSMC has not been able to make enough of it for some time. In a CoWoS package, the processor dies and several stacks of HBM memory sit side by side on an interposer, a thin base of silicon, or of fine wiring with small silicon bridges set in it, which links them (chapter 6 explains why a substrate cannot).^9.1

Những bộ xử lý AI lớn nhất được đóng gói bằng CoWoS của TSMC, nhưng từ một thời gian nay, hãng không làm đủ CoWoS để đáp ứng nhu cầu. Trong một package CoWoS, các die xử lý và nhiều chồng HBM nằm cạnh nhau trên một interposer, tức một tấm nền mỏng bằng silicon, hoặc bằng các lớp dây dẫn mảnh có gắn những cầu silicon nhỏ, nối chúng với nhau (chương 6 giải thích vì sao substrate không làm được việc này).^9.1

In January 2025 TSMC said its CoWoS capacity was very tight and could not even meet customers’ needs, and in April 2026 it still described its supply as very tight.^9.13 In July 2026 its chairman, C.C. Wei, went further: the company’s packaging capacity, he said, was so tight that it now limited customers’ growth.^9.14 NVIDIA alone was expected to take about 60% of the world’s CoWoS demand in 2026 (Morgan Stanley, 2025), which leaves little for smaller chip designers.^9.15 Smaller designers are likely to feel the shortage first: a new chip takes years to develop and needs packaged prototypes before it can sell in volume, and a small order for samples has little pull when the lines are booked by the largest buyers.

Tháng 1/2025, TSMC cho biết công suất CoWoS của hãng rất eo hẹp, thậm chí không đáp ứng nổi nhu cầu của khách hàng, và đến tháng 4/2026 vẫn nói nguồn cung của mình rất eo hẹp.^9.13 Đến tháng 7/2026, chủ tịch TSMC là ông C.C. Wei còn nói thẳng hơn: theo ông, công suất đóng gói của hãng eo hẹp đến mức giờ đây đang kìm hãm sự tăng trưởng của khách hàng.^9.14 Riêng NVIDIA được dự báo chiếm khoảng 60% nhu cầu CoWoS toàn cầu năm 2026 (Morgan Stanley, 2025), nên phần dành cho các hãng thiết kế chip nhỏ hơn chẳng còn bao nhiêu.^9.15 Các hãng thiết kế nhỏ nhiều khả năng sẽ chịu ảnh hưởng của tình trạng thiếu hụt trước tiên: một con chip mới mất nhiều năm phát triển và cần những nguyên mẫu đã đóng gói trước khi bán được số lượng lớn, mà một đơn hàng mẫu nhỏ thì khó chen chân khi dây chuyền đã kín lịch của những khách hàng lớn nhất.

Not every advanced package goes through CoWoS. Apple’s A10 processor (iPhone 7, 2016) was packaged with TSMC’s InFO, a fan-out package made at wafer level (chapter 5): already-cut dies are placed on a new, artificial wafer and the wiring is built over them. TSMC has shipped InFO in high volume since 2016.^9.16 And Apple joins the two dies of its M1 Ultra (2022) with UltraFusion, which, in Apple’s words, “uses a silicon interposer that connects the chips across more than 10,000 signals”.^9.17

Không phải package tiên tiến nào cũng đi qua CoWoS. Bộ xử lý A10 của Apple (iPhone 7, năm 2016) được đóng gói bằng InFO (Integrated Fan-Out) của TSMC, một kiểu package fan-out làm ở cấp wafer (chương 5): các die đã cắt rời được đặt lên một “wafer nhân tạo” mới, rồi lớp dây dẫn được làm phủ lên trên. TSMC đã sản xuất hàng loạt InFO từ năm 2016.^9.16 Còn M1 Ultra (2022) của Apple ghép hai die bằng UltraFusion, công nghệ mà theo Apple “dùng một silicon interposer nối hai con chip qua hơn 10.000 đường tín hiệu”.^9.17

What the figures say about chip packaging

Các con số nói gì về ngành đóng gói chip

Packaging and test takes a small slice of what the chip market sells, the largest outsourced firms work on thin margins, and the fast-growing high end belongs to a few chipmakers.

Khâu đóng gói và kiểm thử chip chỉ chiếm một phần nhỏ trong doanh số của thị trường chip, các OSAT lớn nhất làm ăn với biên lợi nhuận mỏng, còn phân khúc cao cấp đang tăng nhanh thì nằm trong tay vài hãng sản xuất chip.

Where Vietnam fits among these companies, and what a packaging plant costs to build, is the subject of chapter 10.

Việt Nam đứng ở đâu giữa những công ty này, và xây một nhà máy đóng gói chip tốn bao nhiêu, là chuyện của chương 10.