AI半导体技术竞争瞄准“电路微细化之后”

2024/09/09
  9月4日,半导体的国际展会“SEMICON Taiwan”在台北开幕。主要企业的高管和技术人员们齐聚支撑人工智能(AI)半导体供应链的台湾。通过此前主流的电路微细化来提高半导体性能被指出存在极限,各企业在新一代技术上展开竞争。
 

国际半导体展会“SEMICON Taiwan”开幕(9月4日,台北)

    
  台积电(TSMC)的执行副总经理暨共同营运长(COO)米玉杰在9月4日的论坛上强调了AI市场的增长潜力。他指出,不仅Chat GPT,许多领域都有AI的应用机会。关于数据中心等使用的AI半导体表示,未来几年,有望实现50%的年增长率。
   
  SEMICON Taiwan是行业组织SEMI主办的每年一度的展会。本届展会的规模为历史最大,反映出AI半导体受到关注。来自各国和地区的参展商数量超过1100家,比上年多出1成以上。预计到场观众超过8万5000人,比上年增加55%。
  

出席论坛的台积电共同营运长米玉杰(9月4日,台北)

  
  在备受关注的9月4日的论坛上,除了台积电的米玉杰外,还有美国半导体制造设备巨头应用材料公司(AMAT)、韩国存储器大厂、自主开发半导体的微软和谷歌等的高管接连登台演讲。 
   
  提高半导体性能过去主要依靠电路微细化,单位面积的性能约2年翻一番的“摩尔定律”成为指导原则。不过随着技术的发展,电路微细化被指出已接近物理和经济的极限。
     
  尤其是要求高性能的AI半导体,结合微细化与其他技术以支持庞大计算处理的趋势愈加明显。在SEMICON Taiwan上,有3项技术受到关注,相关的演讲和展示成为焦点。
   
  首先是搭载到AI半导体上的“高宽带内存(HBM)”。通过堆叠临时存储数据的DRAM,提升存储容量和数据传输速度。SK海力士和三星电子两大韩国企业的高管都出席了9月4日的论坛。
   
  特别是SK为美国英伟达的AI半导体供应HBM,并在新一代产品开发上与台积电建立了合作关系。SK的AI基础设施部门负责人金柱善表示:“今年我来了台湾约10次”,并指出“韩台的合作对AI半导体的发展至关重要”。 
   
  第2项是把用于数据处理和通信的电信号转化为光信号的“光电融合”。具有省电和低延迟等优点,NTT和英特尔一直致力于开发相关技术。
 

     
  台湾企业最近也在这一领域积极推进开发。展会开幕前的9月3日,在台湾企业和SEMI的主导下,成立了关于光电融合半导体的行业团体。台积电等30多家企业将参加。
     
  与台积电并列的主要成员、从事半导体封装和测试的全球最大企业日月光投资控股(ASE)的COO吴田玉指出,光电融合半导体推向市场“将因AI带来的商机而比最初预期提前”。
    
  第3项是在半导体封装工序中使用玻璃及树脂等面板基板的“FOPLP(扇出型面板级封装)”。与传统的圆形基板相比,FOPLP有可能提高量产效率。短期内主要面向成熟的半导体,预计到2027~2028年有望应用于AI半导体。
     
  台湾企业中,液晶大厂群创光电(Innolux)预定2024年内开始量产,预计向荷兰恩智浦半导体(NXP Semiconductors)供应。台积电也在7月的记者会上表示,将探讨在3年后引入面板技术。
     
  AI半导体市场正在迅速扩大。美国调查公司高德纳(Gartner)预测,到2025年市场规模将达到919亿美元,是2023年的1.7倍。SEMI预计,整个半导体市场上AI相关的份额将从2024年的13%提高到2027年的22%,2030年将达到28%。
     
  在组合不同技术成为关键的背景下,曾以微细化为中心的量产技术开发竞争正在朝着多元化方向发展。对技术的敏感度以及跨领域和地区的合作能力将决定AI半导体的下一轮胜负。
     
  日本经济新闻(中文版:日经中文网)龙元秀明 台北