在AI應用推動下,矽光子技術將成為半導體產業的關鍵技術。(示意圖/達志影像/shutterstock)
在AI應用推動下,矽光子技術將成為半導體產業的關鍵技術。(示意圖/達志影像/shutterstock)

雖然今年半導體市況受到消費性電子需求不佳影響,但受到AI應用興起,先進封裝技術的發展成為市場矚目的焦點,提供半導體產業長期成長動能。

一年一度由國際半導體產業協會(SEMI)主辦的「SEMICON Taiwan 2023國際半導體展」已順利落幕,今年有超過九五○家企業、多達三千個展覽攤位、國內外觀展人數超過六萬人,規模再創紀錄。

先進封裝發展成焦點

雖然今年全球半導體產業表現受到高利率、通膨壓抑,但此次半導體展規模卻更勝以往,邀請多位來自台積電、日月光投控、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、Meta、英飛凌(Infineon)及三星(Samsung)、Sony等全球大廠的高階主管,擔任主題講者分享前瞻趨勢洞察,鎖定異質整合、智慧製造、策略材料及軟性混合電子技術等四大前瞻技術;其中,異質整合更是與AI發展高度相關,能透過整合不同製程、架構和功能的晶片,提供更高效能的算力支援。根據研調機構Yole預估,全球先進封裝市場規模將由二○二二年的四四三億美元,成長至二八年的七八六億美元,年複合成長率達十.六%。

台積電董事長劉德音在此次半導體展中提到,「進入AI時代,半導體產業的未來發展,就像走出隧道一般,不會再受到拘束,而充滿無限可能」,直言AI將成為半導體成長的巨大潛力。

過去AI已應用於如人臉辨識、語言翻譯、電影和商品推薦等,而生成式AI,更是提升高一個層次,能夠匯整合成知識,可用於創作詩詞及藝術品、診斷疾病、撰寫報告和電腦代碼,且所需的運算能力和記憶體仍在快速成長。如GPT-3模型需要超過五○○○千兆次浮點運算(peta-FLOP),與三TB的記憶體容量。

劉德音提到,過去半導體技術一直在進行尺寸微縮,試圖將更多的電晶體置入晶片中,但現在整合技術已往上提升了一個層次,將許多晶片整合到一個緊密且大規模互連系統中,從2D微縮,進入到3D系統整合。

台積電的CoWoS技術開發超級載體中介層能夠容納高達六個光罩曝光面積的運算晶片,以及十二個HBM3高頻寬記憶體堆疊,而HBM依賴矽穿孔(TSV)和焊接凸塊進行堆疊,未來台積電的3D SoIC可為HBM技術提供替代方案。像是超微(AMD)就是SoIC的首批客戶,其最新的MI300即是以SoIC搭配CoWoS,在AMD之後蘋果(Apple)也規劃採SoIC搭配InFO的封裝方案,預定 於MacBook使用,最快二○二五∼二六年有機會看到終端產品問世。

此外,台積電高層在半導體展上分享矽光子技術的進度,也引發市場對於矽光子的高度關注。台積電的緊湊型通用光子引擎(Compact Universal Photonic Engine)技術將扮演重要的角色,利用SoIC技術來整合在GPU和路由器交換器旁邊的積體電路(EIC)及積體光路(PIC),在AI應用的推動下,矽光子技術將成為半導體產業的關鍵技術。

SEMI台灣區總裁曹世綸表示,去年全球半導體設備和材料市場規模創下歷史新高,其中設備市場年增五%,產值達一○七四億美元;材料市場年增九%,產值來到七二七億美元。儘管今年各大半導體廠投資步伐放緩,SEMI預估今年半導體設備產值為八七四億美元,年減十八.六%,但預估明年半導體設備產值可望重回一千億美元水準,且在全球產能區域化的浪潮下,預期台灣仍然是最重要的半導體生產樞紐。(全文未完)

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《先探投資週刊2265期》
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