台灣新聞通訊社-3層晶圓技術支撐5層蛋糕理論 台積電共同營運長:決定性能上限

台積電資深副總經理暨副共同營運長張曉強提出3層晶圓技術,呼應黃仁勳的AI 5層蛋糕理論。(圖/報系資料照)

被視為科技風向球的台積電2026年台灣技術論壇14日在新竹舉行,資深副總經理暨副共同營運長張曉強開場時幽默表示,隨著代理型AI時代加速到來,未來台下坐的可能不再是各位夥伴,而是大家派出的AI代理人代為參與並回去撰寫報告,並在演講中呼應輝達執行長黃仁勳的5層蛋糕理論,指出晶片也有關鍵的3層架構,決定未來AI的性能天花板。

張曉強指出,AI革命從3年多前被ChatGPT點燃火花後,發展速度已超出所有人的預期,從最初的生成式AI演進到如今人人討論的OpenClaw與Agentic AI,半導體產業正迎來前所未有的黃金時代。

張曉強也重申在北美技術論壇提到的產業預測,表示過去幾年業界普遍預估全球半導體產值將在2030年達到1兆美元,觀察今年的強勁增長趨勢,這項紀錄極有可能提前達標,甚至遠遠超越原先設定的成長曲線,並幽默表示「裡面可能有很多是記憶體漲價的關係,但總歸都是AI的需求」。

在談到AI生態系時,張曉強特別提及輝達執行長黃仁勳時常掛在嘴邊的「5層蛋糕」理論,包含電力、資料中心、晶片、模型與AI應用,但他強調若站在台積電身為製造核心的角度將晶片層放大來看,更為關鍵的是「3層晶圓」技術架構,這3層核心分別是負責算力的電晶體運算、負責系統整合的先進封裝,以及解決傳輸瓶頸的高速連接;這3項技術的整合將決定AI加速器的性能上限。

針對第1層電晶體運算,張曉強指出台積電已正式邁入奈米片(Nanosheet)電晶體時代,隨著2奈米製程將於今年下半年隨著旗艦智慧型手機進入市場,後續的A16、A14製程研發也正按進度推進,台積電將持續透過電晶體微縮提供最強大的運算核心。

而在第2層系統整合上,他認為面對AI大模型所需的龐大參數,傳統架構已力不從心,必須透過台積電領先的SoIC與3D IC技術,將DRAM直接堆疊在運算晶片上,以解決記憶體牆的挑戰,這也是台積電目前與記憶體夥伴緊密合作的重點方向。

至於第3層高速連接,張曉強表示,在算力規模達到數百萬顆AI加速器互聯時,傳統的銅線電子傳輸將面臨物理極限,取而代之的將是矽光子技術,台積電研發的COUPE(緊湊型通用光子引擎)將成為未來解決訊號延遲與功耗的終極武器,將電子轉化為光子傳輸,徹底打破傳輸頻寬的邊界。

張曉強指出,過去10年半導體的主要成長動能來自智慧型手機,但未來10年的駕駛座將由AI與高效能運算接手,預計到2030年,AI與HPC對半導體產值的貢獻將達到40%,正式超越行動裝置的20%;並強調台積電採用的代工模式在AI浪潮中已經展現絕對優勢,目前市面上100%的AI加速晶片都出自代工模式,這種模式能讓設計公司專注於架構創新,而將複雜的製造與封裝技術交由台積電解決,大幅加速了創新週期。

此外,AI的影響力正迅速從資料中心擴散至邊緣設備,張曉強指出手機、電腦甚至汽車都將成為AI載體,尤其在汽車領域,汽車正從機械裝置轉向由矽定義的電子裝置,未來自動駕駛若要達到Level 5級別,車內所需的運算力將高達數千TOPS,這將驅動車用晶片加速採用3奈米甚至2奈米等先進製程,改變過去車用電子採用成熟製程的常態。同食張曉強也看好人形機器人將是下一個爆發點,這類設備需要大量感測器、處理器與微控制器,將消耗驚人的晶片數量。

張曉強在演講尾聲,指出市值達1兆美元的半導體產業將支撐起4兆美元的電子產品市場,進而帶動11兆美元的IT產業,最終服務於全球150兆美元的GDP規模,強調台積電將繼續維持最堅實的基石,透過製程、封裝與矽光子技術的全面突破,與全球合作夥伴共同迎接半導體產業最輝煌的時代。

2026/05/14 11:09

轉載自中時新聞網: https://www.chinatimes.com/realtimenews/20260514002063-260410