進入埃米時代,半導體業會有什麼變化?
文.洪寶山
臺積電5月15日舉行2025技術論壇臺灣場次,全球業務資深副總經理暨副共同營運長張曉強表示,他從業三十年來,已感受到最近半導體產業正面臨「非常振奮人心」的時刻,主要動能就是AI,估計AI到2030年在半導體業佔比將達45%,其中,手機佔比約25%,包括三星手機,都有臺積電生產的晶片。
AI機器人需要更多半導體
現在AI是在非常初期階段,但AI應用在各方面產生巨大影響,AI所需能源效率的增進每兩年改進三倍,也需要更多半導體先進製程。真正的人形機器人需要更多半導體,並且遠超過當前自駕車需求。
就感測能力來看,人可以替未來預期的事情做準備,而機器人則需要訓練,未來將帶動更多先進製程應用,預期未來的汽車成爲電子化裝置,車用是機器人發展的第一步,預期AI將驅動未來5/4/3奈米乃至更先進製程與先進封裝需求。
未來矽晶圓必須逐片檢測
臺積電的客戶最期待的是臺積電的技術可預測性,AI應用的快速增長推動了高效能運算需求,使得臺積電在技術研發上保持領先。首度採用環繞式柵極電晶體(GAAFET)架構的2奈米制程今年下半年即將量產,相較五奈米NTO(新流片)數量爲四倍,2奈米GAA結構檢測重要性提升,供應鏈表示,未來2奈米繞線越多,金屬層(Metal layer)也會往上成長,未來每片矽晶圓必須逐片檢測,A16、A14等埃米制程也都會導入,檢測需求也會提高。
A16製程技術是2奈米的進化版,正式進入埃米(angstrom)時代,預計2026年量產。A16結合奈米片電晶體與背面電軌技術(backside power rail),大幅提升邏輯密度與效能。相較於N2P製程,A16在相同電壓下速度提升8-10%,在相同速度下功耗降低15-20%,並提升1.10倍的晶片密度。
A14製程技術是1.4奈米,是目前最先進的邏輯製程技術之一,預計A14將於2028年開始量產。與2奈米制程相比,A14在相同功耗下可提升15%速度,在相同速度下可降低30%功耗,同時邏輯密度增加超過20%。
臺南沙崙將蓋1奈米晶圓廠
臺積電計劃在臺南沙崙設立1奈米晶圓廠,並打造可容納六座12吋廠的超大型晶圓廠(Giga-Fab),進一步強化臺灣的半導體生態系統,1奈米制程將採用二維材料與半金屬鉍(Bi),以降低電阻並提升電子傳輸效率。這項技術突破有助於克服矽基半導體的物理極限,使得晶片效能與能源效率大幅提升。市場擔心臺積電赴美設廠將會導致臺灣廠失去先進製程的領先地位,但從已公開的訊息來看,美國廠目前已知的最領先製程止於2奈米,所以臺灣廠在可預見的2028-2030年仍具先進製程的領先地位。
黃仁勳爭取到中東大訂單,川普意外迸出替臺積電加碼投資到三千億美元,媒體傳出阿聯酋希望臺積電去設廠,中東缺乏半導體生態圈之外,如何保證水的供應無虞,要克服的難度不小。
晶片產業深耕臺灣 佈局全球
另外荷蘭、英國、法國等歐洲國家也希望與臺積電合作。雖然臺灣處在美中爭霸的暴風圈裡,但政府擬定了「脫中入北」政策─半導體晶片產業深耕臺灣、佈局全球,將設立主權基金,建立國家級投資平臺,由政府主導、結合民間企業能量,投資全球市場,善用AI時代的機會,透過此基金連結國際市場,讓臺灣經濟從出口導向,轉爲兼顧內需與全球佈局的雙軌策略。
政府現在正推動中東歐半導體供應鏈韌性,並與荷蘭、英國、法國等歐洲國家合作。輝達推動AI革命,AI工廠離不開臺積電,藉着臺積電全球化佈局,臺灣工程師把臺灣民主價值傳達到全世界,AI將改變世界,世界將因臺灣而改變,是時候朝野大和解一起幹大事了。
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