台積電看到的半導體未來藍圖：AI驅動兆美元市場，三大技術支柱引領變革

在全球人工智慧浪潮以排山倒海之勢重塑各行各業之際，作為數字世界基石的半導體產業，正站在一個前所未有的爆發臨界點上。

近日，台積電（中國）總經理羅鎮球先生在ICCAD Expo 2025上分享了台積電對半導體產業發展趨勢的深刻理解和洞察，並首次系統性闡述了台積電為迎接“AI時代”所建構的“雲-管-端”全端技術戰略。他指出，“由AI驅動的算力革命正推動半導體產值將在2030年輕鬆突破兆美元大關，而台積電將通過先進製程、先進封裝與矽光子技術這三大核心支柱，為這場席捲全球的創新提供底層動力。”

AI算力革命引爆“萬物智能”，驅動半導體產值衝向兆美金

“各位已經開始感受到它的變化了，”羅鎮球開宗明義，“智能是無處不在的。”他從我們身邊正在發生的變革切入，描繪了一幅由AI算力驅動的未來圖景：資料中心內，各種大模型層出不窮；終端裝置上，從PC、手機到AR/VR眼鏡，AI功能正成為標配；更前沿的領域，如人形機器人、自動駕駛汽車和AIoT產品，正以前所未有的速度從概念走向現實。

所有這些應用的背後，都離不開晶片算力的指數級增長。羅鎮球用一組來自行業調研預測資料勾勒出市場的巨大潛力：“我們幾年前就預估2030年IC產業產值會超過一兆美金。”這一樂觀預估源於各細分市場的強勁需求：

資料中心。算力需求持續暴增，其所使用的先進製程晶片數量將成長5-6倍。

AI PC。將從當下的2億台增長至2030年的近3億台。

AI智慧型手機。將從目前的2億台迅猛增長到10億台。

新興裝置。AR/VR眼鏡、機器人計程車、人形機器人等都將為晶片市場貢獻可觀的增量。

這幅宏大的市場藍圖，清晰地指向一個結論：我們正處在一場由AI引領的、波瀾壯闊的半導體黃金十年的開端。

超越算力：能效比成為產業進階的新“聖盃”

在追逐更高算力的同時，一個更為關鍵且嚴峻的挑戰浮出水面——能效比。當數以億計的電晶體被整合在微小的晶片上，其帶來的散熱問題已成為制約算力進一步提升的瓶頸。

“晶圓廠更在意它的能效比，”羅鎮球指出。半導體工藝前進的根本動力，已從單純的算力競賽，轉向對“每瓦特性能”的極致追求。他透露，在過去很長一段時間裡，半導體行業的能效比大約每兩年提升3倍，而這一趨勢未來仍將延續。

但要達成這一目標，已非單一技術所能及。它需要一場跨領域的協同創新：新的電晶體架構、新的材料、設計與工藝協同最佳化、先進的封裝技術以及系統的軟體配合。這標誌著半導體行業進入了 “系統級驅動” 的新階段，需要產業鏈上下游通力合作。

台積電的“三駕馬車”：先進工藝、先進封裝與矽光子

面對時代的召喚，台積電展示了其作為產業龍頭的技術底蘊與前瞻佈局。羅鎮球系統拆解了台積電支撐未來算力的三大技術引擎。

1. 先進工藝：持續精進，多維拓展

在最為人熟知的先進工藝領域，台積電的3奈米家族已展現出強大的生命力和市場適應性。羅鎮球介紹，台積電並未將3奈米視為單一節點，而是針對不同應用場景，衍生出一個豐富的“工藝家族”：

• N3E：已大規模生產，廣泛應用於HPC和AI產品。
• N3P：進行了特定最佳化，已於去年第四季度投產。
• N3X：主打超高速度，針對高性能CPU/GPU。
• N3A：滿足車規級可靠性要求，正在研發中。
• N3C：具備極佳的性價比，面向成本敏感型應用。

“光一個3奈米技術，在這上面我們推出了6種不同工藝。”羅鎮球表示。這種精細化、定製化的工藝路線圖，彰顯了台積電深度服務多元化客戶需求的能力。

2. 先進封裝：從2D到3D，重塑晶片整合範式

當摩爾定律在平面縮放上逼近物理極限，3D堆疊的“先進封裝”技術成為了持續提升系統性能的關鍵。台積電的CoWoS封裝技術已是大規模生產的主流方案。而其更前沿的SoC技術，則代表了晶片堆疊的未來。

SoC通過晶片間直接面對面的融合連接，將連接密度推向極致。羅鎮球預測，“從2023年到2028年以後，連接的密度可以增加到20倍。”這將極大地滿足AI大晶片對內部超高頻寬和極低延遲的渴求。

3. 矽光子技術：突破“運力”瓶頸，點亮晶片互聯未來

如果說先進工藝和封裝解決了“算”的問題，那麼矽光子技術則旨在解決“輸”的瓶頸。當晶片算力越來越強，晶片之間、系統之間的資料傳輸速度和功耗就成了新的挑戰。

台積電正大力投入矽光子技術，旨在用光傳輸替代傳統的電傳輸。“電源效率會提升15倍，而且時延會縮短到原來的1/20。”羅鎮球強調，這對於資料中心內部，尤其是XPU（各類AI加速器）之間的互聯至關重要，是打破現有AI算力叢集性能天花板的核心技術。

展望中國半導體市場的機遇，羅鎮球認為，將AI大模型的能力賦能到邊緣側和端側，是中國市場一個極具潛力的方向。“中國有這麼大的市場，而且中國人特別擅長用新的App去做一些事情。”這片廣闊的應用土壤，結合AIoT晶片，將為本土產業鏈帶來巨大的發展空間。” (與非網eefocus)