IEK:AI PC 與 AI 手機將成為生成式 AI 普及的關鍵應用

工研院举行「生成式AI驱动科技产业创新与机遇系列研讨会」,20日上午场邀请专家深度剖析生成式AI带来的半导体产业机会,涵盖IC设计、制造到封装各阶段,掌握晶片设计、制造与封装的最新进展,图左起为工研院产科国际所张筠苡产业分析师、刘美君产业分析师、范哲豪经理、芯鼎科技李长龙总监、工研院产科国际所王宣智产业分析师。图/工研院提供

工研院举办为期两天「生成式AI驱动科技产业创新与机遇系列研讨会」,20日上午登场的是「生成式AI潮流下半导体之趋势与商机」场次。深度剖析生成式AI带来的半导体产业机会,涵盖IC设计、制造到封装各阶段,掌握晶片设计、制造与封装的最新进展。

工研院产科国际所范哲豪经理指出,2024年台湾半导体产业,预计因为通膨降温及库存回到合理水位,加上AI带动相关应用产品对半导体的需求,预估2024年台湾半导体产业将达新台币5兆1,134亿元,年成长17.7%,优于2024年全球半导体成长的16%。

随着ChatGPT风行,2024年AI发展将从云端走向终端,AI PC与AI手机将成为GAI普及的关键应用。此外,终端产品对高效能的需求也推动半导体封装技术朝高密度互连发展,台湾半导体产业应把握此机会,布局相关技术与产品。

工研院产科国际所分析师王宣智进行「AI时代新机遇:IC设计发展与商机」专题演讲,指出在AI爆发带来产业变革的时代,IC晶片为技术发展的基石。AI应用的前沿技术突破,正改变人们的生活和工作方式。无论是生成式影片技术,还是让大型语言模型(LLM)具备视觉、听觉能力的技术,都无一不说明技术的巨大发展潜力。

王宣智还指出,高效能AI晶片正是让技术走向现实的最重要核心,AI晶片的发展蓝图和晶片架构,都是推动技术发展的重点,影响着记忆体规格、网路架构、储存配置与能源管理等相关业者。然而,为了扩展 GAI 的影响力,并让其更贴近使用者习惯,从云端的算力走向终端的整合,让使用者周边装置的镜头和麦克风成为GAI视觉和听觉延仲,将是下一波重点,也是近期技术和应用的热区,如 AI PC 和 AI 手机。

工研院产科国际所分析师刘美君以「AI时代新创新:IC制造产业战略与技术革新」发表专题演讲,指出随着生成式AI的蓬勃发展引领诸多创新应用问世,不论是生成文字、图像、音乐等,不断的超越人们对AI可能性的想像,生成式AI技术将引爆IC制造产业战略与技术革新。

例如,决定生成式AI背后所需的庞大运算力的晶片,必须持续透过4奈米以下先进制程的演进,同时整合记忆体,如HBM、3D NAND Flash技术,来实现生成式AI所需的硬体规格。目前各国都以政策补助吸引厂商在地化投资以确保算力,这也间接牵动IC制造业者的未来投资策略,未来全球的IC制造产业,将呈现高度竞合的态势。

此外,刘美君认为,建构生成式AI系统所需的资料中心伺服器,目前也正面临资料量急速攀升,频宽亟需扩大,而功耗却暴增的挑战。为此,以光电整合为基础的矽光子制造技术,也逐渐成为全球未来IC制造业者发展的重点。目前矽光子技术的发展,以美国的通讯设备以及IC制造业者速度最快,竞争力不容小觑,而台湾晶圆代工业者则正在急起直追,随着矽光子技术的逐渐受到重视,台湾IC制造业者一直以来擅长于逻辑IC当中的电讯号处理,对于光学结构的设计与制作的发展时程与经验,仍有持续进步的空间。相较国外大厂已协同通讯业者投入长期商业化量产开发,台系业者如何借由与重要客户的合作,整合光电讯号研发,以切入全球供应链,才能有机会在高度竞争的市场中占有一席之地。

工研院产科国际所分析师张筠苡在「AI时代新蓝海:先进封装技术与商机」专题演讲中指出,由于生成式AI的快速崛起,将驱动资料中心需求扩展至个人及边缘设备应用,随之而来的算力需求提升,使得先进封装技术的重要性日益显著。而领导晶圆厂、封测代工厂皆积极扩展2.5D/3D IC高阶封装技术,朝大尺寸、高效整合发展,以加速新世代 AI 产品技术革新。

此外,共同封装光学(CPO)将光子元件与电子元件整合在同一封装内,可有效解决讯号损失问题,因而成为下世代封装技术的关注焦点。综观未来,先进封装技术持续迈向高密度互连,将满足AI时代资料中心在运算、传输和储存方面的高需求,为未来的科技发展奠定坚实基础。