相中本土新秀元澄、先發電光 積極布局次世代技術 拚場台積、英特爾
【台北報導】
矽光子成為AI世代新顯學,繼台積電、英特爾等指標大廠積極投入矽光子領域之後,超微(AMD)也傳出來台找矽光子合作夥伴,日前與本土矽光子新秀元澄、先發電光接觸,洽談次世代矽光子技術合作。
對於來台揪伴衝刺矽光子布局,超微不予評論。超微日前宣布將斥資49億美元,收購伺服器廠商ZT System,以補足資料中心AI基礎建設,包括軟體、系統規模及成熟度等方面的實力,進一步強化系統端研發能力。面對後續可能也是關鍵技術的矽光子領域,超微也不會錯過。
AI與高效能運算(HPC)應用需求增加,傳統的矽傳導已不足以負荷大量資料傳輸需求,讓矽光子成為未來半導體焦點技術之一,吸引各大廠搶進。
台積電先前提到,矽光子元件導入對AI是很重要的影響,無論是固態光學元件或矽光子元件,目前還在初期百花齊放階段。隨著AI時代的巨量演算,資料傳輸的大量需求,耗能變重要議題,矽光子更顯重要。
超微的競爭對手英特爾已開發矽光子技術超過30年,其矽光子平台從2016年發展以來,累計出貨超過800萬顆光子積體電路(PIC),及320萬個以上內建晶載整合雷射的插拔式光纖收發器模組,並獲不少超大規模雲端服務供應商採用。
英特爾發展矽光子也積極與台廠合作,最著名夥伴即聯亞,由聯亞供應英特爾關鍵矽光上游材料磊晶及相關元件,並協助英特爾推展「矽光計畫」。
超微另一對手輝達(NVIDIA)則傳與台積電共同開發光通道與IC連接技術,去年完成送樣,在光通訊台廠中選擇上詮為合作夥伴。上詮日前透露,在共同封裝光學元件(CPO)布局上,跟隨台積電時程推進,預計2025年完成驗證並小量生產,2026年起放量。
台積電與日月光投控在上周台灣國際半導體展前夕共同倡議合組SEMI矽光子產業聯盟,號召約30家廠商打群架,希望擴大台灣矽光子生態圈。隨著超微來台找夥伴,凸顯台灣在矽光子相關技術國際地位日益重要。
根據國際半導體產業協會(SEMI)預估,2030年前全球矽光子半導體市場年複合成長率達25.7%。
【2024-09-10/經濟日報/A12版/產業】
台北報導
全球晶片微影技術領導廠商艾司摩爾ASML於SEMICON Taiwan分享新一代高數值孔徑極紫外光(High NA EUV)微影技術,並表示將協助晶片製造商簡化製造工序、提高產能,並降低每片晶圓生產的能耗。ASML High NA EUV產品管理副總裁Greet Storms在6日的媒體分享會表示,多數使用EUV客戶已下單High NA EUV,High NA EUV希望在2026年往量產方向推進。市場也預期,台積電有機會率先採用High NA EUV維持先進製程的優勢。
ASML High NA EUV產品管理副總裁Greet Storms表示,ASML持續推進新的技術,目前EUV客戶,大多數也都有下High NA EUV訂單,目前ASML正和客戶緊密合作,2026年希望能往量產方向推進。
ASML致力研發創新降低能源消耗,透過與客戶密切合作,在提高生產力的同時,減少製造每片晶圓所產生的能耗。根據ASML 2023年報,從2018年到2023年,ASML EUV曝光每片晶圓的能耗減少了近40%,此外更希望到2025年再減少30%~35%的能耗。
台北報導
晶片成為驅動全球科技產業發展核心,半導體產業鏈成台廠兵家必爭之地,人才也成稀缺資源。清華大學半導體研究學院院長林本堅博士指出,半導體製造需複合性人才、加上美國、歐洲、日本強化本土製造,未來缺口達37.5萬人。加強英語訓練特別重要,力旺董事長徐清祥點出痛點,去年開始力旺全球布局、服務各地客戶,若能將困難的IP(矽智財)概念解釋予海外客戶,生意將更上一層樓。
林本堅表示,若單一國家要滿足半導體本土製造,約需12.5萬人的從業人員,未來三大地區人力缺口驚人。台灣各大學推動半導體學院,儘管仍有許多困難需克服,然而已對半導體教育有所提升,除整合各大專精領域教授外,能與業界相融合、打破過往框架。
徐清祥分享業界經驗指出,台灣研發工程師短板在於以英文溝通、演示產品(Presentation)。力旺以銷售永久記憶體IP(矽智財),目前已超過千家客戶,但若能完整表達公司產品特性,將有機會取得更多訂單。
林本堅表示,清華大學要求學生對英語的掌握,另外,領導統御課程也有英文簡報課程,鼓勵教授以全英文環境授課。他強調,半導體吸納多數人才,未來能教育下一代的高階師資恐緊缺,呼籲領導大廠擔起企業社會責任,鼓勵部分員工走入校園。
【社論】
由國際半導體協會主辦的「2024 SEMICON Taiwan」,正在台北南港展覽館盛大舉行。該展匯聚來自全球半導體產業領導者、技術專家、設備供應商及研究機構,展示最新技術成果,並研討產業未來發展趨勢。
展會亮點包括:矽光子、EUV光刻技術、異質整合創新應用、智慧製造與自動化解決方案(從晶圓製造到封裝測試全流程)、汽車電子與車用半導體(車規級晶片設計、製造和測試技術)、綠色半導體與可持續發展(減少半導體製造過程碳排放,可持續性供應鏈發展)、為企業提供展示創新技術和產品平台(吸引風險投資者)、促進新興技術交流與合作,推動產業創新生態發展。
重量級技術論壇與專業研討會也是眾所期待,主題涵蓋先進製程、封裝技術、車用電子、光子學、量子計算。
眾所周知,台灣半導體供應鏈在全球產業具有關鍵地位,未來發展方向受到多種因素影響,包括技術創新、全球市場需求變化、地緣政治風險管理及可持續發展趨勢。未來發展潛力甚大,但挑戰亦多。
台灣半導體產業主要發展方向:
一、持續推進2奈米及以下先進製程、3D堆疊和先進封裝技術。隨著摩爾定律放緩,2.5D和3D封裝技術將成為突破點,進一步提升晶片性能。異質整合將成為新一代高性能晶片關鍵技術,通過將不同功能集成在單一封裝內,滿足AI、5G和高性能計算等應用需求。
二、成熟製程仍是許多半導體應用主力技術,如物聯網、車用電子、消費性電子、電源管理IC和微控制器等。台灣供應鏈在成熟製程研發和生產上具備優勢,未來將致力提高成熟製程產能和效率,並針對特殊應用製程優化,開發針對電源管理、射頻、嵌入式非揮發性記憶體應用專用製程,滿足市場多元需求。
三、在地緣政治和全球供應鏈風險加劇背景下,台灣半導體產業需要確保供應鏈穩定和安全,包括本地化生產與多元化供應、加強對關鍵材料和設備生產能力,減少對單一國家或地區依賴。
四、環保和可持續性發展已為全球產業發展主題,半導體製造過程中能耗、水耗,和碳排放問題備受關注。
五、擴大投入研發CoWoS、3D封裝、晶圓級封裝、扇形封裝等技術,先進封裝技術與傳統封裝方式相比,具有異質整合、高帶寬與低延遲、降低功耗及更高集成密度等優勢。
六、矽做為光波導材料,能有效導引光信號,製作光波導、光調製器、探測器等元件,發展矽光子可在晶片上集成大量光學元件,實現通信系統高度集成和小型化,減少光電轉換損耗,提高傳輸效率。矽光子並兼容CMOS製程,可於標準半導體製造工廠中生產,降低成本並大規模生產。
七、擴大半導體設備研發與製造,除現有化學氣相沉積、物理氣相沉積、蝕刻、清洗、量測檢測設備,提高半導體設備自給率是產業鏈發展願景中不可或缺之重點。
八、促進創新生態系統:支持初創公司和創新項目,促進半導體相關領域創新,例如EUV光刻技術、新型材料(如碳化矽、氮化鎵)等。
國際半導體展受全球矚目,但我們亦發現:台灣半導體產業如欲保持國際關鍵地位,不被南韓、美國、中國,甚至其他東南亞國家超車,未來須克服議題甚多,面對韓中美等以國家鉅額補貼急起直追威脅,選擇與日本及歐洲主要國家戰略互補,應該是台灣鞏固半導體龍頭地位可行之途徑。
高處不勝寒,台灣半導體產業有今日之國際地位,是國人30年辛勤努力所得,面對複雜國際政經環境與劇烈競爭,未來仍需有效集結產學研,窮全國資源與人才,戰戰兢兢、一步一腳印推進,方能保住整條護國山脈,推動台灣經濟長期成長。
【2024-09-06/經濟日報/A2版/話題】
法人:建議布局已切入雲端服務供應鏈之個股
台北報導
矽光子產業聯盟成立,台灣供應鏈展現強大垂直整合能力。法人指出,半導體展正式開展前,共有30多家台灣廠商共同成立矽光子產業聯盟,波若威(3163)、聯發科(2454)均列名其中,研究機構看好題材熱度不墜,未來營運動能也富期待感。
金控旗下投顧研究機構指出,矽光子產業聯盟成立除代表通訊產業未來將進入矽光子階段外,另一重要意義為,矽光子供應鏈可高度結合台灣最具價值之半導體製程,成為一高度整合半導體、光通訊、材料與後段封裝製程的垂直供應體系。對台灣光通訊業者而言,有機會將原本單純光纖元件代工業務的營運模式,向上延伸至元件設計與封裝領域。
綜觀台系網通供應鏈主要業者目前布局方向,與光耦合/雷射封裝相關之業者有:上詮、波若威、光聖及其子公司、聯鈞及其子公司;雷射業者有聯亞。法人指出,矽光子共同封裝技術(CPO)最快於2026下半年將有實際營收貢獻,建議投資人優先布局目前業務穩健,且與台積電已有合作關係,或已切入雲端服務供應業者供應鏈之個股;金控旗下投顧在網通族群核心持股中,給予波若威「買進」投資評等。
聯發科近年積極發展ASIC業務,在智慧機市場領域也不落人後,聯發科經營管理階層日前維持2024年旗艦應用處理器營收將成長逾50%的預估,符合凱基投顧看好其D9300、D9400晶片將可擴大市占率的觀點。
聯發科亦正面看待美國雲端服務供應商客戶對AI特殊應用IC(高速傳輸SerDes晶片)需求,以及與輝達在車用與高效能運算領域的合作。
【台北報導】
LED封裝大廠億光(2393)昨(4)日前進台灣國際半導體展(SEMICON Taiwan 2024),展示在光電及功率半導體領域最新產品。億光強調,旗下第三類半導體產品積極拓展至消費、工業及能源領域,預期在車用、工控、充電樁及電源等領域有顯著增長。
億光表示,隨著生成式AI技術爆炸性增長,AI資料中心對晶片需求急劇上升,驅動伺服器電力需求急劇增加,對高效能電力解決方案更加迫切。
第三類半導體產品專為提升電力轉換效率,除了能有效降低能量損耗,也能提供更好的導熱效果,顯著提升伺服器和電動車的能源利用率,並改善工業應用中的能效。
【2024-09-05/經濟日報/C3版/市場焦點】
未來不只有GAI、ChatGPT,AI處理器年複合成長率估逾五成,期待殺手級應用問世
台北報導
AI從雲端走向邊緣已然成形,台積電執行副總經理暨共同營運長米玉傑認為,AI確實有巨大的機會,並且不只有GAI(生成式人工智慧)、ChatGPT,很多領域都有AI應用、潛力無窮,展望未來,台積電自客戶回饋認為,AI處理器將以50%的年複合成長率增加。
谷歌人工智慧工程副總裁Hamidou Dia認為,AI預訓練(Pre-training)後的模型已經滿足部分市場需求,如即時翻譯、提升工作效率。然米玉傑同步示警,AI將改變未來所有工作模式、部分甚至消失,全體社會該認真應對。
米玉傑於台積電任職逾20年,率領團隊研發16奈米、7奈米、5奈米、3奈米、以及更先進的技術,他自1994年加入台積擔任三廠經理至今,並於2022年榮獲IEEE Frederik Philips獎,已擁有34項全球專利、其中包括25項美國專利。
米玉傑出席SEMICON Taiwan 2024所舉辦的大師論壇,與三星電子記憶體業務總裁兼總經理李正培(Lee Jung-bae)、谷歌Hamidou Dia及日月光執行長吳田玉進行AI晶片世紀對談。李正培及Hamidou Dia均預估,2030年AI商機可能高達10兆、甚至20兆美元的商機。
米玉傑談到,許多領域都可以使用人工智慧,在邊緣AI應用,近期陸續看到業者投注該領域、更多的創新科技機會龐大,然而目前仍缺乏足以引發市場好奇心的應用。他認為,未來邊緣AI快速擴張之關鍵在於殺手級應用的出現。
Hamidou Dia認為,將來在特定應用、小規模的模型將是市場主流,更有助於滲透至各行各業,滿足特定需求,而資料取得更是未來模型訓練關鍵。
李正培指出,投資後需要做的是耐心等待,AI產業前景明亮,強調HBM(高頻寬記憶體)在AI應用中的重要性與日俱增,透過與生態系夥伴的緊密合作、創新良好的競爭。
吳田玉提到,巨量資料、最強系統皆掌握在美國手中,有望是首先受惠AI浪潮的國家。他強調,透過全球化營運槓桿,能讓AI發展跑得更快,如由三星專注於記憶體、台積電專注在尖端科技,美國公司則以軟體、大模型等優勢,分工競合為主。
「SEMI矽光子產業聯盟」誕生,台積電、日月光等30多家好漢,攜手打造AI科技聚落
台北報導
AI加速矽光子(SiPh)時代來臨,「SEMI矽光子產業聯盟」3日成立,台積電副總經理徐國晉指出,矽光子元件導入,是AI產業重要趨勢,台灣有良好半導體基礎,矽光子的研發製造量能會持續壯大,為台灣未來成為「AI科技聚落」奠定良好基礎。
在台積電及日月光倡議下,國際半導體產業協會(SEMI)與工研院及30多家業者攜手組成矽光子產業聯盟,SEMI預估,2030年全球矽光子半導體市場規模將達到78.6億美元,年複合成長率(CAGR)達25.7%。
參與聯盟業者包括台積電、聯發科、日月光、廣達、友達、弘塑、穩懋及波若威等指標性業者眾星雲集,目標包括推動技術突破、強化產業鏈合作關係、制定產業發展標準等。
台積電也積極打造矽光子生態系,以海外大廠為主軸:如博通、科希倫(Coherent)、SK海力士、新思科技等;台廠以OSAT、ODM/OEM為主,包括:封測廠日月光、矽品,緯創、技嘉,上詮為唯一光纖陣列元件暨組裝之台廠。
SEMI全球董事會副主席吳田玉表示,矽光子是半導體的前端製程,隨著晶片密度變高,連接需求變高,耗能需求必須更有效率,在這些各項要求之下和現有的金屬材料極限有所衝突,「光」是業界共識的唯一解方。台灣有前、後段、與晶片設計與伺服器系統,也有光學元件、光電模組與測試的智慧財產與精密機器設備,未來矽光子產品的量產關鍵在於成本與自動化,若成功整合各領域資源,將成為台灣發展矽光子產業的優勢。
業者指出,生成式AI伺服器需進行大量運算,對資料傳輸速率有極高要求,需透過頻寬更大、功耗更低的介面技術來實現,矽光子如被應用在3D封裝之中,屆時可望提升10倍資料傳輸。
因應晶片巨大化,計劃結合InFO-SoW和SoIC
台北報導
隨著IC設計業者透過增加晶片尺寸提高處理能力,考驗晶片製造實力。輝達AI晶片Blackwell,被CEO黃仁勳譽為「非常非常大的GPU」,而確實也是目前業界面積最大的GPU,由兩顆Blackwell晶片拼接而成,並採用台積電4奈米製程,擁有2,080億個電晶體,然而難免遇到封裝方式過於複雜之問題;台灣坐擁全球最先進晶片製造,未來有望成為AI重要矽島。
CoWoS-L封裝技術,使用LSI(本地矽互連)橋接RDL(矽中介層)連接晶粒,傳輸速度可達10/TBs左右;不過封裝步驟由於橋接放置精度要求極高,稍有缺陷都可能導致價值4萬美元的晶片報廢,從而影響良率及獲利。
法人透露,由於GPU晶粒、LSI橋接、RDL中介層和主基板之間的熱膨脹係數(CTE)相異,導致晶片翹曲、系統故障。為提升良率,輝達重新設計GPU晶片頂部金屬層和凸點。不只是AI晶片RTO(重新流片)修改設計,據供應鏈透露,準備發布之50系列的顯卡也需要RTO,上市時間較原本遞延。
晶片設計問題將不會只是輝達所獨有。供應鏈透露,這類問題只會越來越多,不過為了消除缺陷或為提高良率而變更晶片設計於業內相當常見。AMD執行長蘇姿丰曾透露,隨著晶片尺寸不斷擴大,製造複雜度將不可避免地增加。次世代晶片需要在效能和功耗方面取得突破,才能滿足AI數據中心對算力的巨大需求。
以開發全球最大AI晶片的Cerebras指出,多晶片組合技術難度將呈現指數級成長,強調「一整片晶圓就是一個處理器」,Cerebras的Wafer-Scale Engine(WSE)系列即採用AI領域知名的「晶圓級處理器」。依照台積電一直在發展晶圓級系統整合技術 InFO-SoW(System-on-Wafer),Dojo超級電腦訓練區塊(Training Tile)就是基於台積電InFO-SoW並已量產的首款解決方案。
因應大晶片趨勢、及AI負載需要更多HBM,台積電計劃結合InFO-SoW和SoIC為CoW-SoW,將記憶體或邏輯晶片堆疊於晶圓上,並預計在2027年量產。可預見的未來,將看到更多在整片晶圓上疊疊樂的巨無霸AI晶片出現。
造勢國際半導體展 強調AI需求相當強勁
【台北報導】
日月光投控營運長吳田玉昨(2)日表示,當前AI需求相當強勁,「生意好到我們沒有辦法交貨」,惟現在的AI只是起手式,還未看到AI的全貌,台灣半導體業將在AI扮演要角,但仍有瓶頸要突破,必須上、下游結合、全方面攜手尋求最佳解決方案。
台灣國際半導體展(SEMICON TAIWAN 2024)將在明(4)日起至6日登場,身兼SEMI全球董事會副主席的吳田玉昨天出席展前記者會,以「突破瓶頸:半導體產業的黃金時刻」為題演講,釋出以上訊息,並強調AI正成為推動半導體創新的主要動力,預期半導體產業正是重新定義未來的關鍵時刻。
他說,現階段看到的AI僅是起手式,只有發生在雲端,還沒有看到邊緣裝置及長線對總體經濟帶來的效益。先前發生新冠疫情的時候,第一次把半導體業推上第一線,當時台灣只是配角,進入AI世代,台灣半導體高階製造則被推到半導體第一線,站在全世界的舞台,有了機會,也有責任和壓力。
吳田玉說明,進入AI世代後面臨的問題,不再只是晶片、封裝、材料、系統等廠商能單一解決,必須全方位尋求解答和解決方案,過去晶片做好就能解決八成的問題,現在則要從上游到下游共同攜手,台灣正站在機會與時間的十字路口,全世界有不同的客戶,當客戶要求在最短時間達成目的,業者要拿出多元計畫。
吳田玉不諱言,台灣半導體業面臨缺人、缺時間、缺錢等挑戰,必須透過與全球業者廣結善緣、多交朋友,將全世界的好夥伴聚集在一起,分享產業資源與資訊攜手合作。
吳田玉分析,AI真正的受惠者是全世界經濟體系最大的國家,可說是牽一髮動全身,從各個面向都可以看到AI帶來的影響,例如國防和資訊產業等,甚至可以說是區域經濟、區域政治和供應鏈重新規劃等,合成AI的三位一體。
今年展會的大師論壇邀請三星與SK海力士兩大記憶體巨頭同台演講,吳田玉認為,韓國記憶體夥伴跟競爭者願意同台演講,象徵業界都在選擇一起奮鬥的夥伴,尤其現階段半導體難度愈來愈高,無法單靠單一廠商解決問題,而是需要記憶體、設備、材料與封裝等夥伴一起克服。
SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸表示,今年展會有五大亮點與11大重要主題,以「Breaking Limits:Powering the AI Era.賦能AI無極限」為主軸,將有約1,100家廠商,使用3,700個攤位,攤位數年增22%,且預先報名人數年增55%。
曹世綸提到,台灣半導體業具備影響力與話語權,從設計、製造到封測領域都引領風騷,帶動整個行業發展。尤其在先進製程與先進封裝領域,或晶圓製造2.0,重新形塑整個半導體行業的樣貌。
【2024-09-03/經濟日報/A3版/話題】