【技術論壇重點整理】台積電 2025 技術論壇:AI 三階段演進、A14 製程與 CoWoS 封裝全攻略

台積電於 2025 技術論壇發表 A14、A16、N2 製程進展與 SoIC、CoWoS 等先進封裝技術,揭示 AI 時代下半導體發展藍圖。完整解析 AI 三階段演進、資料中心挑戰與特殊製程平台應用。

【技術論壇重點整理】台積電 2025 技術論壇:AI 三階段演進、A14 製程與 CoWoS 封裝全攻略
Photo by Vishnu Mohanan / Unsplash

2025 年 5 月,台積電於新竹舉行技術論壇,發表多項 AI 世代下的製程技術與封裝進展。論壇內容涵蓋 AI 三階段的發展預測、先進製程節點 Roadmap、封裝技術 SoIC / CoWoS 更新,以及 Ultra-Low Power、非揮發性記憶體等特殊製程平台。以下為重點整理:


一、AI 三階段演進與滲透預測

台積電亞洲業務處處長 萬睿洋指出,AI 正快速演進,未來發展分為三個階段:

  1. 生成式 AI(Generative AI):以圖像與語言生成為主,如 ChatGPT、Midjourney。
  2. 代理式 AI(Agent AI):具備自主決策能力,能主動處理任務,如旅行規劃。
  3. 實體化 AI(Embodied AI):實際部署於人形機器人與自駕車等裝置中。

花旗研究預估:

  • 2035 年將有 13 億台 AI 裝置
  • 2050 年更將達 40 億台,其中 6.5 億為人形機器人

二、邊緣運算與資料中心趨勢

聯發科總經理陳冠州指出:

  • AI 邊緣裝置運算力每兩年翻倍。
  • 2026 年生成式 AI 手機市占將突破 50%。
  • 資料中心產值預計 2026 年達 1 兆美元
  • AI 模型運算密度每 3.3 個月倍增。

台大電副總陳寅元提出資料中心六大痛點:

  • 電源來源(Power Source)
  • 電力架構(Power Architecture)
  • 電力分配(Power Distribution)
  • 備援電力(Power Backup)
  • 電源品質(Power Quality)
  • 散熱管理(Cooling)

三、台積電製程技術 Roadmap:從 A14 到 N2

製程節點 量產時間 重點技術與改進
A14 2026 效能↑10%、能效↑30%、密度↑20%
A16(Super Power Rail) 2027 下半年 採背面供電(Backside Power Delivery),效能與功耗顯著改善
N2(GAA Nanosheet) 2025 下半年 採用 Nanosheet 結構,取代傳統 FinFET,速度↑18%、功耗↓36%
N3 系列 持續演進 包含 N3E、N3P、N3X(Extreme)、N3A(Automotive)、N3C(Cost)
特別說明:N2 採用 Gate-All-Around(GAA) 結構,改善漏電控制與邏輯密度;N3 是最後一代 FinFET 節點。

四、封裝創新:SoIC、CoWoS、SOW 全面整合

1. SoIC(System on Integrated Chips)

  • 可堆疊邏輯晶片(Face-to-Face 或 Face-to-Back)。
  • 將在 2025 導入 N3/N4 的 SoIC,2029 年導入 A14/N2。
  • Pitch 密度高達 CoWoS 的 64 倍,功耗僅其 0.2 倍。

2. CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)

  • 2027 將支援最多 12 顆 HBM4E。
  • 導入 超大型 Reticle Interposer,整合主被動元件與 iVR(integrated Voltage Regulator)

3. SOW(System on Wafer)

  • 整合邏輯、HBM、IO 於單晶圓上,縮短連線與降低延遲。
  • 手機/邊緣版本為 SOWCP,預計 2027 年量產。

五、光學封裝與電源整合新技術

Co-Packaged Optics(CPO)

  • 將細光子(Photonic IC)與電子元件(EIC)共同封裝。
  • 降低訊號損失、提升傳輸效率,2027 年正式導入。

iVR(Integrated Voltage Regulator)

  • 把 PMIC、電感器與電容整合為單一晶片。
  • 大幅減少 PCB 空間與功耗,提升系統效率。

六、特殊製程平台(Special Technology Platforms)

平台名稱 應用方向 技術亮點
Ultra-Low Power Platform IoT 裝置 降壓至超低功耗,支援長期待機
Embedded Non-Volatile Memory (eNVM) 記憶體應用 包含 RRAMMRAM,均已在 28/22nm 節點量產
Automotive BCD 車用 PMIC 電壓支援擴展至 100V,朝向 2nm 與更高整合度發展

總結

AI 革命已全面驅動台積電從製程節點、封裝技術到特殊平台的全線創新。不論是資料中心、大型 AI 晶片,還是邊緣設備與手機裝置,皆可見 AI 技術所需的算力與能效需求正快速拉升。台積電透過 A16、N2 與 SoIC/CoWoS 等技術部署,已構築未來 10 年半導體競爭的關鍵根基。

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