本文共2793字
2023年牽動科技股漲勢的主旋律當屬「AI」，展望即將到來的2024年，AI不僅熱度未減，並廣泛影響記憶體、封裝、終端產品等各面向。經濟日報精選4個不可不知的半導體關鍵字，爬梳近期發展動態及後續觀察焦點。
2024科技大預言1／半導體產業放晴 庫存困擾消除 地緣政治還將不定期餘震
關鍵字1、CoWoS 先進封裝，台積電獨占鰲頭
隨著今年AI高效能運算應用遍地開花，台積電的「CoWoS」（Chip on Wafer on Substrate）技術與產能成為外界關注焦點。面對激增的AI晶片需求，台積電7月宣布斥資900億元於銅鑼園區設先進封裝廠，便是為了擴充CoWoS產線。
而在第3季法說會上，總裁魏哲家表示，維持2024年底達到CoWoS產能倍增目標，並預估到2025年都會持續擴產。
到底CoWoS是什麼呢？這是一種2.5D/3D先進封裝方式，將不同晶片併排或垂直堆疊，以便節省空間、成本及能耗，目前包括輝達、超微、蘋果等高階產品都已採用。
國內除了台積電，同樣擁有先進封裝業務的日月光、京元電，以及周邊的IP業者如創意、設備商包括弘塑、辛耘、萬潤等，亦可望受惠於這波CoWoS商機。
關鍵字2、HBM高頻寬記憶體
2023年11月，輝達推出新一代「地表最強AI晶片」HGX H200，推論效能達到前代約兩倍，其中最大亮點在於採用先進記憶體「HBM3e」。
什麼是HBM？這是一種可以在處理器間高速傳輸的高頻寬記憶體（High Bandwidth Memory，HBM），在近年記憶體嚴峻市況中可謂一枝獨秀，也成為記憶體三大原廠三星、SK海力士、美光的發展重心。
TrendForce資深研究副總吳雅婷指出，HBM已經發展約十年，自生成式AI帶起的高效能運算需求受到各界廣泛關注，由於採取3D堆疊工藝技術難度高，易損失生產良率，造價也較高昂，比起既往GDDR6貴上3至4倍，相較DDR5及DDR4更貴了5至8倍。
綜觀三家大廠在HBM進展，TrendForce分析，2024年市場將以HBM3及HBM3e為主流，而在三大原廠中，SK海力士因長期耕耘HBM具領先地位，三星日前則宣布投資1兆韓元（約7.66億美元）擴充產能以滿足英偉達、超微需求；市占低於前兩者的美光，選擇略過HBM3，直接跳代開發HBM3e技術，已送樣至輝達驗證中，若順利預期2024年Q1將在台量產。
TrendForce預估，今年HBM出貨量佔DRAM的1.6%，明年將增長為3.2%；產值方面HBM則佔整體DRAM產值約9%，明年將會雙倍成長至約18%。現階段因應AI需求暴增，HBM呈現供給短缺，預期隨著原廠開出新產能，供不應求情形最快會在明年下半年逐步緩解。
關鍵字3、矽光子／CPO為半導體業突破點
今年9月舉行的台灣國際半導體展技術論壇中，台積電、日月光高層皆分享最新矽光子（Silicon Photonics）技術進展，日月光執行長吳田玉更直指，矽光子將是半導體產業5到10年後的突破點，使矽光子一時躍為投資題材熱詞。
矽光子的火熱同樣源於AI帶起的高速傳輸需求，工研院產科國際所產業分析師張筠苡解釋，矽光子技術以光子取代電子在矽晶片上傳遞訊號，以光波導元件作為光子傳輸線路取代銅線，並由共同封裝光學元件模組（Co Packaged Optics，CPO）將光學晶片和電子晶片整合在同一封裝中，可藉縮短元件間距來減少光子傳輸的訊號損耗。
針對供應鏈各環節廠商的矽光子技術佈局，張筠苡分析，晶圓代工廠如台積電，經由將2.5D和3D先進封裝應用於光學I/O（輸入及輸出）小晶片設計及CPO產品，攜手博通與輝達開發基於矽光子技術的新產品，預計最快2025年量產。
大型封測廠如日月光，則透過在基板上整合ASIC、矽光子的2.5D封裝技術，應用於CPO等產品，可降低30%至35%功耗，旗下矽品並進入博通的矽光子高速網通晶片模組供應鏈，提供共同光學封裝服務，後續成長可期。
在中小型封測廠方面， 例如IC封測廠矽格及旗下台星科深耕CPO技術多年，以台星科負責封裝、矽格協助測試的分工模式合作，預期隨著1.6T、3.2T高傳輸速率的交換器成為主流，CPO相關業務將挹注未來營收。
不過，矽光子的技術整合與應用並非易事。張筠苡指出，CPO涉及多種光電訊號轉換，技術門檻高，目前已量產技術僅止於載板光學封裝（On Board Optics）系統架構 ，未來力求階段性技術突破後，再逐步發展至CPO與光學I/O架構。
關鍵字4、AI PC 筆電產業回春關鍵
今年這波由生成式AI引發的算力大戰，自雲端資料中心伺服器起頭，進一步延伸至各種終端裝置，包括筆電、手機、智慧車等，更加滲透人們日常，也開創龐大商機。
在AI伺服器方面，TrendForce資深分析師龔明德指出，今年全球整體伺服器需求趨緩，出貨量約年減6%，然而AI伺服器逆勢而行，年增率估達38%，預計2024年將持續成長至年增率39%，且AI伺服器於整體伺服器佔比，預估由2023年的9%成長至12%。
而當AI從雲端逐漸拓展至終端裝置，資策會產業情報研究所產業顧問兼組長潘建光表示，不論是企業營運或民間消費，各類型AI應用都將更普及落地，中長期將達到數千萬台甚至上億台的龐大裝置規模。
值得注意的是，一些業者更喊出明年將是「AI PC」及「AI手機」元年，在近期產品發布會相繼展示技術火力。像是英特爾自10月中啟動「AI PC加速計畫」（AI PC Acceleration Program）加快與生態系夥伴合作發展AI應用，執行長基辛格（Pat Gelsinger）11月來台參加論壇時，並喊話AI PC將是筆電產業回春關鍵，且到了2030年科技產品中「AI將無所不在」。
就IC設計大廠來看，高通10月發表專為PC進行AI運算打造的「驍龍X Elite」，部分效能超越英特爾、超微、蘋果，預計2024年中推出相關AI PC產品；在手機方面，旗艦手機晶片「驍龍8 Gen3」運算表現亦大幅躍進，比起上一代單機執行生成式AI模型需15秒，進步到只需1秒。
聯發科也摩拳擦掌，11月初發表的最新5G旗艦晶片「天璣9300」被譽為「當今全球最強大的手機晶片」，可在手機上運行最高330億個參數的大語言模型，效能表現領先同業，近期首發搭載天璣9300的vivo新機銷售更開出紅盤。
儘管業界對AI PC及手機尚未有明確規格定義，但可預見各種AI終端裝置，將是接下來幾年科技業者搶攻重點，至於何時可孕育出有感的「殺手級應用」帶動大批換機潮，值得持續關注。
延伸閱讀 》
※ 歡迎用「轉貼」或「分享」的方式轉傳文章連結；未經授權，請勿複製轉貼文章內容
留言