前瞻半導體 驅動產業創新

台灣半導體產業是全球技術創新的核心力量，早期製造技術主要應用於消費電子產品的零件製造，如筆記型電腦和智慧型手機。隨著科技快速發展，半導體製造技術拓展到更具前瞻性的領域，再加上AI運算的快速成長與智能化應用的普及，使得高效能計算（HPC）、邊緣AI（Edge AI）晶片，以及高頻寬記憶體（HBM）等AI相關的技術需求急遽增加，此外，隨著物聯網、智慧城市與自動駕駛技術的發展，高階感測技術也成為市場的關鍵趨勢。

AI技術包括系統端的高效能計算，而HPC系統是當前AI運作的核心基礎。隨著AI模型日益複雜，訓練過程中所需處理的參數量和運算速度需求迅速增長，HPC系統提供強大的運算能力，支持AI技術在大型語言模型（LLM）、深度學習和大數據分析等多種應用中實現突破。在物聯網（IoT）與智慧裝置的普及下，AI運算逐漸從雲端擴展到邊緣運算，與HPC晶片不同，邊緣AI晶片需在嚴格的限制條件下（如長待機時間）進行即時運算和決策，才可符合包括智慧家居、自動駕駛、醫療設備等需即時反應的場景。

此外，AI系統龐大的資料存取需求推動高頻寬記憶體技術的發展，特別是在大型神經網絡模型中，記憶體存取速度直接影響訓練與推論的效率。隨著5G、雲端運算與AI普及，未來對高頻寬、低延遲記憶體技術的需求將持續增長。

高階感測技術的應用也在快速發展，以熱成像技術為例，這項技術利用紅外線感測物體表面溫度變化，實現非接觸式的溫度測量，廣泛應用於醫療、工業、安防和環境監控等領域，如紅外線體溫計、工業熱成像設備、夜視系統等，熱成像技術能即時監測溫度，還能提升視覺辨識能力，加強環境和設備的安全性；光達（LiDAR）技術則是自動駕駛汽車的核心技術之一，透過發射雷射光並測量返回時間，建構周圍環境的高精度三維地圖，使自駕車可即時辨識物體和測量距離，也適用於智慧城市的交通管理系統，提供精準的交通流量數據和即時監控，推動交通數位化和自動化。

超音波感測技術則廣泛應用於醫療設備中，如超音波成像設備能提供高解析度的影像，協助醫生進行非侵入式診斷，超音波技術在工業檢測中也常用於物體偵測和距離測量，依靠超音波反射特性來達到精確檢測。

在智慧裝置和物聯網的發展下，超音波感測技術的應用領域正不斷擴展，如檢測氣體管線異音等，在未來的智慧家居和工業自動化場景中，超音波技術將發揮更大的作用。

經濟部產業技術司在規劃台灣半導體技術發展中扮演重要推手之一。政府施政方針的五大信賴產業，半導體與AI更是為雙項領導技術指標，透過科技專案，技術司積極推動AI晶片核心技術的研發，並促進異質整合與系統整合技術，協助台灣半導體與AI應用產業抓住未來商機。

在AI領域，邊緣AI應用正快速發展，邊緣AI技術將精簡後的AI模型放在終端裝置上，使裝置能在不依賴雲端情況下，即時處理數據並作出反應，邊緣AI技術不僅提升終端裝置的計算效率和反應速度，也降低資料傳輸的延遲性，強化終端裝置的自主性與智慧化。

另外，無人機技術布局正朝國內自主開發方向邁進，完整國內無人機關鍵晶片供應鏈，現階段專注於開發為無人機提供精確加速度和角速度數據的「高穩定性慣性量測單元（IMU）」和協助路徑控制和航線穩定的「低功耗姿態航向參考系統（AHRS）」技術，技術範疇涉及加速度計、陀螺儀、溫度感測器等次系統的開發與整合，同時結合AI晶片與演算法，實現高精度、抗干擾與低能耗的技術突破，這項創新技術將打破傳統架構的限制，提升台灣無人機關鍵晶片與系統的自主技術。

AI技術快速發展推動HPC、邊緣AI晶片與高頻寬記憶體技術的需求，而物聯網、智慧城市興起也加速高階感測技術的應用，台灣半導體產業憑藉全球領先的製造技術，成為推動這些創新應用的關鍵力量。從台積電（2330）在HPC與AI晶片的製程技術，再到美光在HBM3記憶體的技術突破，台灣企業在全球市場中占據重要地位，未來台灣半導體產業將能在前瞻技術應用中發揮核心作用。

（作者是工研院產業科技國際策略發展所研究經理）