台积电:预计半导体产值将达1.5万亿美元

来源:半导体产业纵横发布时间:2026-05-14 17:58
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AI与高性能计算(HPC)将成为市场最大主力,占据55%的市场份额

台积电资深副总经理兼副首席运营长张晓强在年度技术论坛上表示,AI 将是人类历史上最具影响力的科技,预估到 2030 年,全球半导体产值将达 1.5 万亿美元,宣告由 AI 驱动的半导体新纪元已正式到来。

2030 年产值有望达 1.5 万亿美元

张晓强表示,从生成式 AI 到交互式 AI,人工智能的发展速度已远超行业预期。AI 的普及形成了强大的飞轮效应,从模型训练到终端推理,算力提升带动生产力与价值创造,进而吸引更多资金投入、催生更大算力需求,推动半导体需求迎来爆发式增长。

受益于这一趋势,预计 2026 年全球半导体产值将突破 1 万亿美元,到 2030 年整体市场规模更将攀升至 1.5 万亿美元。届时,AI 与高性能计算(HPC)将成为市场最大主力,占据 55% 的市场份额;智能手机贡献约 20%,汽车电子与物联网各占约 10%。张晓强还提到,晶圆代工模式将芯片设计与制造拆分,大幅加快了产业创新,目前市面上的 AI 加速器几乎全部依托这一商业模式发展。

突破运算瓶颈:3DIC 内存堆叠与硅光技术

硬件架构层面,当前 AI 系统高度依赖先进逻辑芯片与高带宽内存(HBM)的整合。为满足未来 AI 推理对低延迟、高带宽数据读取的严苛要求,台积电正与内存厂商深度合作,后续将采用 3DIC 技术,把 DRAM 直接堆叠在运算逻辑芯片上方,以此突破内存传输瓶颈。此外,面向多芯片集成的行业趋势,除 3D 堆叠技术外,张晓强着重强调了共封装光学(CPO)技术的重要性,并直言未来超高速信号传输领域唯有光学技术可行。

AI向边缘计算渗透芯片行业迎来格局巨变

张晓强指出,AI 的巨大影响力正快速延伸至终端边缘设备。在智能手机与通信领域,2026 年旗舰手机已开始采用台积电 3 纳米工艺。同时,为适配未来 6G 通信十倍级的数据传输速率增长,射频(RF)连接技术已进入台积电 6 纳米工艺时代,相机图像信号处理器(ISP)的技术架构也在向能效更高的工艺迭代。

在智能眼镜领域,张晓强十分看好其发展潜力,认为智能眼镜是连接人脑与云端超算中心最有效的载体。随着台积电将高压显示技术落地先进工艺、大幅降低功耗,未来消费者有望以亲民价格,买到轻便且体验出色的智能眼镜产品。

车用领域方面,张晓强表示,现代汽车早已不只是机械产品,更贴切的定位是软件定义的电子产品。为实现 L5 级自动驾驶所需的庞大算力,未来车载计算芯片将从当下的 5 纳米快速向 3 纳米乃至 2 纳米工艺演进,微控制器(MCU)也正朝着 16/12 纳米工艺升级。

最后在人形机器人领域,这类产品打通虚拟与物理世界,需要强大的逻辑运算核心以及海量传感器集成,行业格局如同 20 年前的 PC 市场,将成为半导体产业的下一个增长新蓝海。

张晓强在总结时强调,1.5 万亿美元规模的半导体产业,还将带动数倍体量的电子信息科技相关市场。他表示,中国台湾处在全球 AI 革命的核心节点,拥有全球最完善的产业生态,台积电对此充满信心,将持续携手广达等客户及行业合作伙伴,共同打造 AI 产业时代的全新高度。

台积电SoIC 3D 封装蓝图

随着 AI 与高性能运算(HPC)对芯片性能的要求日益严苛,先进封装技术已成为驱动性能升级的核心关键。台积电在 2026 年北美技术论坛上公布了最新 SoIC 3D 封装技术路线图,宣布将于 2029 年进一步缩小互联间距,并推出 A14 对 A14 的 SoIC 堆叠技术,彰显其在先进封装领域的强劲布局野心。

根据台积电最新公布的技术路线图,SoIC 的互联间距将从目前的 6 微米(μm),在 2029 年大幅缩小至 4.5 微米。这项间距微缩技术对混合键合芯片堆叠至关重要,直接决定了芯片之间可容纳的垂直互联数量。台积电表示,预计 2029 年量产的 A14 对 A14 SoIC 技术,芯片间 I/O 密度将比 N2 对 N2 的 SoIC 提升 1.8 倍。

SoIC 隶属于台积电 3DFabric 先进封装技术体系,旨在通过超高密度垂直堆叠技术缩小芯片体积、提升整体性能,同时降低电阻、电感与电容参数。本次技术路线图的核心变革,是从传统的面对背(face-to-back)堆叠转向面对面(face-to-face)堆叠。面对背架构下,信号需要经过更为复杂的传输路径,包含底层芯片的硅通孔;而采用面对面堆叠时,两颗芯片的有源金属层可直接对齐,通过混合铜键合工艺实现互联,大幅缩短芯片间传输路径。

据博通(Broadcom)实测数据显示,面对面堆叠的信号密度可达每平方毫米 14000 个信号,远超面对背堆叠的 1500 个信号。技术突破带来了更高带宽与更低延迟,不过行业仍需持续攻克随之而来的制造工艺与散热难题。目前台积电高密度芯片堆叠技术已进入落地应用阶段,富士通(Fujitsu)专为 AI 与 HPC 负载设计的 Monaka 处理器,有望成为首批受益于面对面芯片堆叠技术的产品之一。

此外,博通在 2026 年 2 月宣布,已正式出货融合 2.5D 集成与 3D-IC 面对面堆叠技术的 3.5D XDSiP 平台,并基于该平台打造 2 纳米定制计算 SoC,供给 Monaka 项目使用,实现计算、内存与网络 I/O 在紧凑型封装内独立扩展。这款处理器预计 2027 年正式推出,届时将验证高密度面对面堆叠技术是否具备商业化量产的经济价值。

这份 SoIC 技术路线图,契合了全球半导体产业的发展趋势。随着先进制程工艺微缩成本攀升、技术难度加大,晶圆代工厂与芯片设计企业正将性能提升的重心转向先进封装领域,涵盖更大尺寸中介层、更高密度芯片互联、堆叠缓存以及 HBM 集成等方向。受成本、良率、散热约束和设计复杂度等因素影响,台积电 2029 年的技术目标,并不意味着所有高端处理器都会全面采用最高规格的 SoIC 方案。但这份路线图清晰表明,台积电已将垂直堆叠整合视为先进制程战略的核心支柱,而非局限于小众细分的封装技术选择。

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