一言以蔽之：2025年台積電技術研討會的主題是人工智慧。
一年一度台積電技術研討會的臺灣場次於上週四舉辦了，去年全球有八場，今年減少在以色列海爾茲利亞的那場，可能是因為加薩衝突的原因。
| Date | Title | City |
|---|---|---|
| 2025/04/23 (Wed.) | North America Technology Symposium | 聖塔克拉拉 |
| 2025/04/29 (Tue.) | Austin Technology Workshop | 奧斯汀 |
| 2025/05/06 (Tue.) | Boston Technology Workshop | 波士頓 |
| 2025/05/15 (Thu.) | Taiwan Technology Symposium | 新竹 |
| 2025/05/27 (Tue.) | Europe Technology Symposium | 阿姆斯特丹 |
| 2025/06/11 (Wed.) | Japan Technology Symposium | 橫濱 |
| 2025/06/25 (Wed.) | China Technology Symposium | 上海 |
去年的主題是「Powering AI with Silicon Leadership」，今年的主題則是「Advancing the AI Future」，連續兩年都是以人工智慧為主軸。根據官網的說明，研討會將分享：
| 大綱 | 內容 | 與去年的差異 |
|---|---|---|
| 產業領先的解決方案 | 高效能運算、智慧型手機、物聯網、車用 | 相同，但更著重在人工智慧 |
| 先進的邏輯技術進展 | 5奈米、4奈米、3奈米、2奈米、16埃米 | 新增16埃米。其實官網的介紹都會少講一代，16埃米在去年就已經揭露了，今年新揭露的是14埃米 |
| 前瞻矽堆疊封裝技術 | TSMC-SoIC（系統整合晶片）、整合型扇出（InFO）、晶片堆疊在基板（CoWoS）、系統級晶圓（TSMC-SoW） | 新增TSMC-SoW，並且將前瞻封裝大綱挪到特殊製程前面 |
| 特殊製程的技術突破 | 超低功耗、射頻、嵌入式記憶體、電源管理、感測器技術、矽光子 | 新增矽光子，並且將特殊製程大綱挪到前瞻封裝後面 |
| 卓越製造的工廠成就 | 卓越製造、產能擴張計劃、綠色製造 | 相同 |
| 開放創新平臺的生態 | 加速設計時程 | 去年的用字是加速效率，今年的用字是加速時程 |
貴賓分享
主題演講來賓有兩位，分別是聯發科總經理陳冠洲、台達電電源與系統事業群總經理陳盈源。
聯發科指出，資料中心的投資不斷加大，預計到2029年將有一兆美元，其中一半是半導體。在AI晶片驅動之下，再加上其他產品線的成長，在2030年半導體產業的總產值將達一兆美元（其中五千億美元為資料中心貢獻）。聯發科還強調AI是真實存在，並將在未來對人類造成巨大影響。在這充滿不確定性的時代，聯發科有兩件確定的事情，一是持續投資重要技術，二是與夥伴的關係。
台達電指出，AI雖然帶動了設備需求蓬勃發展，但其背後的挑戰是很巨大的，包括電從哪裡來、熱要怎麼排。AI晶片在短短六年間功耗翻了六倍，單一機櫃的用電量跟一萬戶家庭一樣多，這種城市級耗能容易導致跳電，台達電導入動態負載補償模組來降低對電網的衝擊。至於第二個瓶頸——散熱，台達電把氣冷換成水冷，將熱排出資料中心。台達電還推出模組化集裝箱，用戶只需接上水電，就可以快速啟用。
邏輯技術
前述提到半導體總產值將達一兆美元，台積電估計各產品線比例分別為：
- 高效能運算／人工智慧：45%
- 智慧型手機：25%
- 車用：15%
- 物聯網：10%
- 其他：5%
台積電最新邏輯製程藍圖如下，這表與去年的藍圖有些細微差異：高階產品的部分，因應高效能運算，將A16提前到N2X前面，並發表了最新的（第二代）nanosheet A14；主流產品的部分，新增了N3C，這是優化製程密度的節點。
| 量產年 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 | 2026 | 2026.5 | 2027 | 2028 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 高階產品 | N5 | N5P N7A | N4 | N3 N4P/N4X | N3E N5A | N2 N3P/N3X | N2P N3A | A16 | N2X | A14 |
| 主流產品 | 12FFC+ 16FFC+ | N6 | N4P | N4C | N3C |
N2P是N2的改良版，相比於N3E，速度有18%的增加、能耗有36%的減少、邏輯密度有20%的增加、晶片密度有15%的增加。A16是第一個擁有super power rail的版本，相比於N2P，速度有8~10%的增加、能耗有15~20%的減少、晶片密度有7~10%的增加。A14是一個新的完整節點，相比於N2，速度有10~15%的增加、能耗有25~30%的減少、邏輯密度有23%的增加、晶片密度有20%的增加。
技術創新
我們知道16nm到3nm是FinFET，而後的2nm、A16、A14都是nanosheet。那未來的半導體會是長什麼樣子的呢？台積電闡述了這些技術創新。
首先是CFET，就是將nFET垂直堆疊在pFET上面，可以節省一半的面積，2024年IEDM期刊中展示了一顆CFET inverter，有很好的特性。
其次是材料換成過渡金屬二硫屬化物（一層過渡金屬原子夾在兩層硫族原子之間，形成的二維材料），這類材料的結構穩定，也有band gap可作為0/1開關，還有不錯的mobility，是製造電晶體的優秀候選人。奈米碳管的mobility更高，還可以在低電壓下運行，也可能是下一代電晶體。
至於互連的導線，目前是使用銅線，未來可能會換成有氣隙的新型金屬材料，可進一步降低電阻和耦合電容。另外，石墨烯也是另一種有前景的材料，可顯著減少互連的延遲。
堆疊封裝
台積電提出，先進的電晶體技術也需要配合先進的封裝整合技術，才能為客戶提供完整的產品級解決方案，其3DFabric技術組合如下：
- 3D矽堆疊
- TSMC-SoIC（系統整合晶片）
- SoIC-P
- SoIC-X
- TSMC-SoIC（系統整合晶片）
- 先進封裝
- 晶片堆疊在基板（CoWoS）
- CoWoS-S
- CoWoS-L/R
- 整合型扇出（InFO）
- InFO-PoP
- InFO-2.5D
- 系統級晶圓（TSMC-SoW）
- SoW-P
- SoW-X
- 晶片堆疊在基板（CoWoS）
3DIC的創新，是把矽晶片堆疊起來，包括face-to-back與face-to-face，N5晶片疊在N6晶片上、N4晶片疊在N5晶片上皆已量產，後續還有N3疊N4、N2疊N3、A14疊N2等。
對於2.5/3D的整合，則有CoWos、InFO、SoW，CoWos和InFO已量產多年，誠如台積電資深副總經理張曉強說的，CoWoS在臺灣隨便抓路人都知道。
最新的SoW技術將整合規模拓展至晶圓級，包括先晶片的SoW-P，把晶片放在晶圓上，然後建構RDL來連線；還有後晶片的SoW-X，先在晶圓上構建中介層，再添加晶片。SoW可以大幅突破光罩尺寸限制，例如特斯拉的超級電腦Dojo，就是用SoW實現的。
卓越製造
台積電持續擴產以滿足客戶需求，而且新廠建置速度越來越快。
- 2020年前，平均每年建三座廠
- 2021年～2024年，平均每年建五座廠
- 2025年，今年將擴建九座廠，包含八座晶圓廠以及一座先進封裝廠
在四月的法說會中，台積電指出經營海外晶圓廠的成本變得更高，預期會使毛利率下降，將利用規模成長來改善成本結構。在技術研討會上，台積電指出，海外美國廠與日本廠的量產良率和母廠相近，也是回應投資人的擔憂。
參考資料：
- 實現 AI 架構未來世界，聯發科強調繼續攜手台積電先進製程與封裝（TechNews@2025/05/15）
- 台達示警AI用電海嘯掀六大挑戰：資料中心電網需重構（風傳媒@2025/05/15）
- AI驅動需求 台積電張曉強：半導體最振奮人心時刻（工商時報@2025/05/15）
- 台積技術論壇 揭先進製程藍圖（工商時報@2025/05/16）
- TSMC 2025 Technical Symposium Briefing（SemiWiki@2025/04/23）
- TSMC Describes Technology Innovation Beyond A14（SemiWiki@2025/05/01）
- TSMC Brings Packaging Center Stage with Silicon（SemiWiki@2025/04/23）
- 今年台灣與海外共建9座廠 3奈米產能大增6成 2奈米下半年量產（鉅亨網@2025/05/15）
- 台積法說4爆點：美國擴廠、關稅、英特爾合資？魏哲家一口氣說清楚（工商時報@2025/04/17）