眺望2025系列｜探前瞻：半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與技術(shù)革新

工業(yè)技術(shù)研究院IndustrialTechnologyResearchInstitute2024/10/23??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用1全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用123?工業(yè)技術(shù)研究院?工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。1全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用1全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用123?工業(yè)技術(shù)研究院?工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。2產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。3預(yù)估2024年全球晶圓代工市場(chǎng)規(guī)模將成長(zhǎng)19%產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所?全球晶圓代工市場(chǎng)包含Pure-play?2023年全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)規(guī)模衰退13%，主要受到全球經(jīng)濟(jì)疲弱、終端需求不如預(yù)期，導(dǎo)致半導(dǎo)體市場(chǎng)?據(jù)TechInsights統(tǒng)計(jì)顯示，2024年全球晶圓代工市場(chǎng)有望反彈成長(zhǎng)至19%，主要由AI與HPC應(yīng)用帶動(dòng)先?展望2025年全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)趨勢(shì)將持續(xù)，仍由AI和HPC相關(guān)應(yīng)用推動(dòng)，車用與工控領(lǐng)域需求回升，有助於改善晶圓代工產(chǎn)能利用率，惟須觀察未來(lái)總體經(jīng)濟(jì)對(duì)終端??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。4123456789—?根據(jù)TechInsights於2024年10月統(tǒng)計(jì)，前十大廠商占整體晶圓代工營(yíng)收比重達(dá)9成?晶圓代工大廠臺(tái)積電仍保持領(lǐng)先地位，占整體晶圓代工營(yíng)收比重約6成，先進(jìn)製程營(yíng)收比重持續(xù)提升?臺(tái)灣在晶圓代工領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，前十大中占有四家?2023年整體產(chǎn)業(yè)市況不佳，終端需求疲弱、供應(yīng)鏈庫(kù)存去化，使晶圓廠產(chǎn)能利用率表現(xiàn)不如以往，產(chǎn)值呈現(xiàn)衰退態(tài)勢(shì)；2024年受惠於AI與高效能運(yùn)算相關(guān)需求提升，將重回兩位數(shù)正成長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。5預(yù)估2024年我國(guó)IC製造業(yè)產(chǎn)值達(dá)新臺(tái)幣3兆3,957億元，年成長(zhǎng)27.5%?2024年臺(tái)灣IC製造業(yè)產(chǎn)值預(yù)估為新–晶圓代工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值下半年將比上半年表現(xiàn)好，主要受惠於AI、HPC需求帶動(dòng)，推升3奈米、5奈米產(chǎn)出增加，預(yù)估成長(zhǎng)28.9%，為新臺(tái)幣3兆2,137億元–記憶體產(chǎn)業(yè)預(yù)估AI伺服器有利提升DDR5產(chǎn)品需求，中低階手機(jī)銷售未改善，高階AI機(jī)種逐漸增加DRAM搭載量，AIPC滲透率處?kù)镀鸩狡?，整體消費(fèi)型電子產(chǎn)品短期復(fù)甦力道不明顯，預(yù)估2024年記憶體相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)值將成長(zhǎng)7.0%，產(chǎn)值為新臺(tái)幣1,820億元?展望2025年，儘管消費(fèi)性電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。6預(yù)估2024年臺(tái)灣晶圓代工產(chǎn)值將成長(zhǎng)28.9%產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所?2024年臺(tái)灣晶圓代工產(chǎn)值預(yù)估為新臺(tái)幣32,137億元，年成長(zhǎng)28.9%，已從去年客戶庫(kù)存調(diào)整陰霾走出，且受到AI帶動(dòng)伺服器、高階手機(jī)、AIPC及相關(guān)硬體需求成長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)IC製造在AI、HPC先進(jìn)製程的產(chǎn)?展望2025年，晶圓代工產(chǎn)業(yè)持續(xù)受惠於AI應(yīng)用需求強(qiáng)勁帶動(dòng) ,3奈米製程持續(xù)滿載，且2奈米開始量產(chǎn)並逐步貢獻(xiàn)營(yíng)收，預(yù)估2025年臺(tái)灣晶圓代工產(chǎn)值為新臺(tái)幣38,603億元，年成長(zhǎng)??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。7?根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，2024年全球記憶體市場(chǎng)預(yù)估成長(zhǎng)77.3% ,其中DRAM市場(chǎng)成長(zhǎng)80.7% ,主要因2023年的低基期以及2022~2023年減產(chǎn)導(dǎo)致的價(jià)格?伺服器與LPDDR記憶體需求持續(xù)增加，帶動(dòng)DRAM市場(chǎng)回暖。同時(shí)，高附加價(jià)值的HBM產(chǎn)品崛起，產(chǎn)能比重提升，並因高單價(jià)推動(dòng)DRAM市場(chǎng)在2024?DRAM市場(chǎng)成長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力包括HBM崛起、產(chǎn)品世代演進(jìn)產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。8產(chǎn)能將優(yōu)先配置於高毛利率的HBM產(chǎn)品?因AI技術(shù)的快速發(fā)展，雲(yún)端服務(wù)業(yè)者在AI伺服器對(duì)於AI晶片算力、記憶體容量、頻寬需求持續(xù)提升，進(jìn)而對(duì)高頻寬記憶體(HBM)需求強(qiáng)勁?根據(jù)Yole報(bào)告統(tǒng)計(jì)，2024年?2024年美光及SK海力士相繼宣布其2024與2025年度HBM產(chǎn)品都已售罄?目前AI晶片需求是以資料中心為主，但今後有望迅速擴(kuò)散到高階智慧型手機(jī)、PC、汽車等?HBM產(chǎn)品發(fā)展，目前已量產(chǎn)8層HBM3E，12層HBM3E預(yù)計(jì)2024年底至2025年初量產(chǎn)產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。9全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用1全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用123?工業(yè)技術(shù)研究院?工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。?根據(jù)Gartner於2024年10月所發(fā)布之?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球晶圓代工來(lái)自先進(jìn)製程節(jié)點(diǎn)占產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所?3奈米營(yíng)收占比從2023Q36%上?7奈米及以下營(yíng)收占比從2023Q35??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。11臺(tái)積電先進(jìn)製程技術(shù)A16預(yù)計(jì)2026下半年量產(chǎn)?相較於N3E，在相同功耗下，速度耗降低25～30%，同時(shí)晶片密度增技術(shù)，透過(guò)靈活的元件寬度調(diào)節(jié)，最大化效能、功耗和面積(PPA)優(yōu)勢(shì)。短單元能節(jié)省面積並提高能源效率，高單元?jiǎng)t提升效能?？蛻艨稍谠O(shè)計(jì)中靈活組合短單元及高單元 ,提升15%的速度，同時(shí)在面積與?主要客戶已完成2奈米矽智財(cái)設(shè)計(jì)A16製程(Nanosheet)電晶體技術(shù)，?相對(duì)於N2P，A16在相同電壓下可得到8%~10%速度15%~20%的功耗，並提升?SPR將供電線路移到晶圓?N3E製程在相同功耗下速度增快18%，在相同速度下功耗降低32%?N3P製程提供額外的效能和面積優(yōu)勢(shì)。相較於N3E，在相同漏電下，速度增快5%；在相同速度下，功N3X製程?相較於N3P，在驅(qū)動(dòng)電壓1.2伏特下，速度提升5%，並擁有相同的產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。12??空間不足：訊號(hào)網(wǎng)路跟供電網(wǎng)路資源排擠，使元件微縮成為晶片設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)?電力損失：電源線、訊號(hào)線共存線路層變成混亂的網(wǎng)路將供電網(wǎng)路轉(zhuǎn)移到晶圓背面??解決佈線擁擠問(wèn)題：晶背供電設(shè)計(jì)能分離邏輯IC的電源供應(yīng)網(wǎng)路與訊號(hào)線，減緩後段製程佈線壅塞的問(wèn)題?效能提升：晶背供電設(shè)計(jì)可從系統(tǒng)層面提升整體供電效能產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。13技術(shù)名稱SuperPowerRail超級(jí)電軌技術(shù)PowerViaBacksidePowerDeliveryNetwork(BSPDN)使用製程A16製程Intel20A、18ASF2Z量產(chǎn)時(shí)間2026年2025年2027年表現(xiàn)?SPR也能大幅度降低IRdrop，進(jìn)而提升供電效率?實(shí)現(xiàn)超過(guò)90％的單元利用率，提升單元密度同時(shí)降低成本率提升提高效能、功耗、及面積PPA綜合參數(shù)，降HPC/AI晶片性能產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所?晶背供電技術(shù)於2019年由比利時(shí)微電子研究中心(imec)首度發(fā)表。將供電線配置於晶片背面，克服與訊號(hào)線的互連瓶頸問(wèn)題、改善單元利用率等?2022年imec於IEEE國(guó)際超大型積體電路技術(shù)研討會(huì)（VLSISymposium）上展示晶背供電的邏輯IC佈線方案，透過(guò)奈米矽穿孔（nTSV）結(jié)構(gòu)，將晶圓正面的元件連接至埋入式電源軌（BPR）??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。14??臺(tái)積電在日本預(yù)計(jì)投資約3兆日?qǐng)AJASM股權(quán)分配：臺(tái)積電(86.5%)、Sony(6%)、電熊本Fab23一廠：2024年2月24日舉行開幕典禮，熊本Fab23二廠：預(yù)計(jì)2024年底開始興建，預(yù)計(jì)?熊本12吋99?亞利桑那12吋bb?臺(tái)積電在德國(guó)預(yù)計(jì)投資約100億歐元?臺(tái)積電在德國(guó)預(yù)計(jì)投資約100億歐元?臺(tái)積電在美國(guó)預(yù)計(jì)總投資650億美元2024/4月獲美國(guó)晶片與科學(xué)法案宣布補(bǔ)助66億美元(最高50產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。15?2奈米製程SF2Z採(cǎi)用優(yōu)化的晶背供電網(wǎng)路(BSPDN)技術(shù)，將電軌建置於晶圓背面，有效解決電源與訊號(hào)線的資源排擠問(wèn)題發(fā)表全新製程節(jié)點(diǎn)SF2Z、SF4USF2Z?與第一代2奈米節(jié)點(diǎn)的SF2相比，將BSPDN技術(shù)導(dǎo)入SF2Z不僅能改善功耗、效能和面積(PPA)，還能顯著減少電壓下降(IRdrop)、強(qiáng)化高效能運(yùn)算(HPC)設(shè)計(jì)效能?SF2Z預(yù)計(jì)於2027年量產(chǎn)SF4U?SF4U為高價(jià)值的4奈米更新版，其藉由光學(xué)收縮改善PPA，預(yù)定於2025年量產(chǎn)SF1.4三星表示SF1.4(1.4奈米)的籌備工作進(jìn)展順利，將如期實(shí)現(xiàn)性能表現(xiàn)和良率目標(biāo)預(yù)計(jì)將於2027年進(jìn)入量產(chǎn)階段持續(xù)提升GAA成熟度?三星GAA製程已邁入量產(chǎn)的第三年，在良率和效能方面持續(xù)提升成熟度?三星計(jì)畫於2024年下半年量產(chǎn)第二代3奈米製程(SF3)，並將GAA應(yīng)用於未來(lái)的2奈米製程一站式SamsungAI解決方案?一站式AI平臺(tái)SamsungAI解決方案為三星晶圓代工、記憶體和AVP等事業(yè)部的合作結(jié)晶?透過(guò)整合各事業(yè)部的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，提供高效能、低功耗和高頻寬的解決方案，並根據(jù)客戶的特定AI需求量身訂製?企業(yè)跨域合作亦能簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈管理、縮短上市時(shí)程?三星計(jì)劃在2027年推出全方位、CPO整合式AI解決方案，為客戶提供一站式AI解決方案產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。16將延後平澤P4、泰勒市晶圓廠投資?泰勒市12吋?平澤市12吋?三星將延後平澤第四工廠(P4)動(dòng)工?三星將延後平澤第四工廠(P4)動(dòng)工,待市場(chǎng)需求回升再進(jìn)行調(diào)整?三星在美國(guó)德州泰勒廠建廠時(shí)程延後產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。17因營(yíng)運(yùn)困頓宣布四項(xiàng)新措施(2024年9月)?代工部門獨(dú)立?擴(kuò)大與亞馬遜雲(yún)端運(yùn)算部門(AWS)合作?生產(chǎn)國(guó)安晶片?暫緩新廠投資(減少資本支出)加強(qiáng)晶圓代工能力?英特爾「四年五個(gè)製程節(jié)點(diǎn)」計(jì)畫?Intel20A(取消量產(chǎn)，快速轉(zhuǎn)向更先進(jìn)Intel18A)?Intel18A預(yù)計(jì)2025年投產(chǎn)晶圓代工業(yè)務(wù)成立子公司?計(jì)畫將IntelFoundry設(shè)立為英特爾內(nèi)部的獨(dú)立子公司，此管理架構(gòu)預(yù)期2024年完成，將英特爾晶圓代工部門與英特爾產(chǎn)品部門的帳目與財(cái)務(wù)報(bào)告分離美國(guó)半導(dǎo)體政策補(bǔ)助?2024年3月美國(guó)政府宣布透過(guò)《晶片與科學(xué)法案》提供英特爾85億美元補(bǔ)助，以及110億美元低利率貸款，另包含1,000億美元的25％租稅抵免?2024年9月額外獲美國(guó)政府的30億美元補(bǔ)助，用於生產(chǎn)國(guó)防系統(tǒng)晶片的「安全領(lǐng)域」計(jì)畫產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。18暫緩新廠擴(kuò)建，削減成本應(yīng)對(duì)市場(chǎng)壓力?Intel將投資1,000億美元在美國(guó)擴(kuò)產(chǎn)俄勒岡州(研發(fā)中心),投入高數(shù)值孔徑EUV設(shè)備?2024/3月獲美國(guó)晶片與科學(xué)法案宣布補(bǔ)助85億美元(最高110億美元低利率貸款)?Intel原規(guī)劃投資250億美元興建以色列晶圓廠，現(xiàn)已暫停如產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。19C?臺(tái)積電以領(lǐng)先製程技術(shù)，3奈米在2022年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，並於2023年Q3開始貢獻(xiàn)營(yíng)收6%，2024Q3貢獻(xiàn)營(yíng)收達(dá)20%?先進(jìn)製程節(jié)點(diǎn)2奈米將於2025年量產(chǎn)，2026~2027年陸續(xù)量產(chǎn)1.6奈米、1.4奈米製程產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。20圖片來(lái)源：ASML產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所圖片來(lái)源：ASML產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所重點(diǎn)內(nèi)容-ASML是全球唯一的EUV設(shè)備製造商，擁有獨(dú)家的技術(shù)與市場(chǎng)地位-該機(jī)臺(tái)成為臺(tái)積電、英特爾、三星三大晶圓廠進(jìn)入2奈米以下先進(jìn)製程的必備設(shè)備ASML新一代曝光機(jī)-單次曝光解析度可達(dá)8奈米，在同樣單位面積的晶片上實(shí)現(xiàn)較高的電晶體密度-HighNAEUV的導(dǎo)入將可減少量產(chǎn)晶片的製造工序，顯著降低製程缺陷、成本和生產(chǎn)週期-造價(jià)約3.5億歐元（約新臺(tái)幣100多億元）-大小等同於雙層巴士，重量約150公噸(需250名工程人員組裝，裝機(jī)時(shí)間約6個(gè)月)布局進(jìn)展最早取得High-NAEUV設(shè)備--導(dǎo)入High-NAEUV策略--預(yù)計(jì)2025年導(dǎo)入研發(fā)使用-??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。21而減緩資本支出計(jì)劃?DRAM廠?根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，2023年半導(dǎo)體資本支出年衰退5.6%，2024年預(yù)估成長(zhǎng)約1%?2024年，前20大半導(dǎo)體廠商資本支出占整體半導(dǎo)體資本支出比重達(dá)八成?主要以記憶體、Foundry廠商資本支出占比最高產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所2024年半導(dǎo)體各類別元件廠商資本支出比重??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。22三家DRAM大廠將於2025年量產(chǎn)1γDRAM201620172018201920202021202220232024202520262027Samsung1xnm1ynm1xnm1ynmMicronA節(jié)點(diǎn)?SK海力士第六代10奈米級(jí)(1γ)DRAM推出時(shí)間預(yù)期將略早於三星，並採(cǎi)用EUV製程產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。23HBM3E產(chǎn)品進(jìn)展加速，各大廠競(jìng)爭(zhēng)激烈，顯示市場(chǎng)未來(lái)成長(zhǎng)潛力全球DRAM廠商之高頻寬記憶體HBM產(chǎn)品進(jìn)度2016201720182019202020212022202320242025202620272028層數(shù):4/8層速度:3.6Gbps層數(shù):8/12層(預(yù)計(jì)2026年)層數(shù):4/8層速度:3.6Gbps頻寬:410-460GB/s層數(shù):8/12層頻寬:819GB/s層數(shù):8/12層(預(yù)計(jì)提前2025下半年)層數(shù):4/8層速度:3.6Gbps頻寬:410GB/s層數(shù):8/12層(預(yù)計(jì)2026年)層數(shù):12/16層(預(yù)計(jì)2027年)層數(shù):12/16層?隨著輝達(dá)、AMD等推出新一代AI晶片，對(duì)高頻寬記憶體(HBM)的需求將持續(xù)上升，將進(jìn)一步推動(dòng)HBM市場(chǎng)?同時(shí)5G和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，HBM在邊緣運(yùn)算和雲(yún)端運(yùn)算等領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。24HBM3E將逐漸成為市場(chǎng)主流，南韓與臺(tái)灣成為關(guān)鍵生產(chǎn)基地SK海力士8層2024年3月2024年Q32024年2月預(yù)計(jì)2024/12月量產(chǎn)樣品測(cè)試中預(yù)估2025年量產(chǎn)2024/9月已送樣客戶預(yù)估2025年初量產(chǎn)製程節(jié)點(diǎn)HBM主力規(guī)格容量：24(8Hi)/36(12Hi)傳輸速度：>9.2Gb/s頻寬：>1.18TB/s容量：24(8Hi)/36(12Hi)頻寬：=1.2TB/s容量：24(8Hi)/36(12Hi)傳輸速度：>9.2Gb/s頻寬：>1.2TB/s生產(chǎn)地韓國(guó)利川廠韓國(guó)平澤廠日本廣島廠/臺(tái)灣臺(tái)中廠?三家HBM3E產(chǎn)品陸續(xù)通過(guò)驗(yàn)證、量產(chǎn)，HBM3E將於2025~2026年成為市場(chǎng)主流HBM產(chǎn)品?SK海力士以南韓利川市M16產(chǎn)線生產(chǎn)HBM，並將M14產(chǎn)線升級(jí)為1α/1β製程，以供應(yīng)DDR5和HBM產(chǎn)品，並預(yù)計(jì)在2028年投資高達(dá)748億美元，其中80%將用於HBM的研發(fā)和生產(chǎn)，包括在美國(guó)印第安納州建高頻寬記憶體先進(jìn)封裝製造和研發(fā)設(shè)施（2024/8月獲美國(guó)4.5億美元補(bǔ)助）?三星將南韓平澤廠區(qū)P1/P2/P3，逐步升級(jí)為DDR5和HBM共用產(chǎn)線?美光將提升日本廣島廠之HBM前段產(chǎn)能，同時(shí)增加臺(tái)灣產(chǎn)能因應(yīng)，而HBM後段封裝目前則以臺(tái)灣為主產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。25重點(diǎn)重點(diǎn)?SK海力士和三星強(qiáng)調(diào)與臺(tái)積電的合作關(guān)?在堆疊技術(shù)上，面臨16層以上的技術(shù)瓶頸，計(jì)劃採(cǎi)用混?三星目前的熱壓鍵合(TCB)技術(shù)在1產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。26全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用1全球暨臺(tái)灣半導(dǎo)體製造業(yè)發(fā)展現(xiàn)況與展望半導(dǎo)體製程技術(shù)發(fā)展與廠商動(dòng)態(tài)觀察製程技術(shù)革新推動(dòng)終端電子產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用123?工業(yè)技術(shù)研究院?工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。2024年通訊用、運(yùn)算用半導(dǎo)體仍為前兩大市場(chǎng)運(yùn)算用、儲(chǔ)存用半導(dǎo)體具高成長(zhǎng)動(dòng)能，CAGR高於平均水準(zhǔn)?根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，2024年前兩大應(yīng)用市場(chǎng):–通訊用半導(dǎo)體(1,916億美元/YoY20.7%)–運(yùn)算用半導(dǎo)體(1,882億美元/YoY33.1%)?未來(lái)具高成長(zhǎng)動(dòng)能：–儲(chǔ)存用(12.8%)–運(yùn)算用(11.4%)產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。28XeonGraniteRapids(第六代)EPYCTurin(第五代)I/O晶片採(cǎi)Intel7製程TSMC3/4nm製程最高128核心(P核心)最高192核心(Zen5架構(gòu))?功耗從最低150瓦到500瓦?時(shí)脈達(dá)3.9GHz?內(nèi)含1,500億個(gè)電晶體?功耗從最低155瓦到500瓦?時(shí)脈達(dá)5GHz資料中心處理器資料中心處理器2024年9月2024年10月?第五代EmeraldRapidsCPU與GraniteRapidsXeon6900P系列相比，後者的效能提升2.28倍，且效率平均提高60%?ClearwaterForestXeon預(yù)計(jì)於2025年問(wèn)世，將成為首款採(cǎi)用Intel18A製程量產(chǎn)的處理器，也是Intel轉(zhuǎn)型計(jì)劃成功與否的關(guān)鍵?最高階的192核心處理器在效能上相比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同級(jí)產(chǎn)品提升高達(dá)2.7倍?其運(yùn)作時(shí)脈達(dá)到5GHz，相較於競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同級(jí)產(chǎn)品下，速度提升28%，使GPU能夠更輕鬆?wèi)?yīng)對(duì)嚴(yán)苛的人工智慧工作負(fù)載與資料處理需求?預(yù)計(jì)將在製程技術(shù)上繼續(xù)領(lǐng)先，並結(jié)合臺(tái)積電的先進(jìn)製程，以進(jìn)一步鞏固競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。29NVIDIAAMD2020Q42024Q22024Q42025上半年2023年6月2023年6月2024Q42025下半年GPUA100MI250XMI300XMI325XMI350AmpereHopperBlackwellBlackwellCDNA2CDNA3CDNA3CDNA47nm4nm4nm4nm6nm5nm+6nm4nm+5nm542億800億2,080億-記憶體40GB192GB256GB288GBHBM2HBM3EHBM3E-HBM2EHBM3HBM3EHBM3E400W-560W750W--?生成式AI應(yīng)用的迅速崛起，推動(dòng)資料中心對(duì)高效能GPU的需求成長(zhǎng)。NVIDIA在此領(lǐng)域持續(xù)領(lǐng)先，憑藉其H200、B200等GPU產(chǎn)品，在2023年全球資料中心GPU以9?這些GPU以其優(yōu)異的運(yùn)算效能和訓(xùn)練、推理能力，可處理多種工作負(fù)載，包含大型語(yǔ)言模型、推薦系統(tǒng)和聊天機(jī)器人等應(yīng)用?AMD也不斷提升其在AIGPU市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，除了去年推出MI250X、MI300X等產(chǎn)品，此外AMD將於今年Q4推出MI325X，進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。30AIPC處理器競(jìng)爭(zhēng)白熱化：Intel、AMD、Apple與Qualcomm齊頭並進(jìn)LunarLakeStrixPoint(RyzenAI300)SnapdragonXElite2024/9月2024下半年2024/5月2023Q4TSMCN3B製程(ComputeTile)TSMC4nmTSMC3nmTSMC4nm48TOPS50TOPS38TOPS45TOPS產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所?傳統(tǒng)x86架構(gòu)處理器廠商Intel已將AIPC處理器的CPUTile的生產(chǎn)委託給代工廠，專注於在2025年將推出的Intel18A製程?儘管AIPC市場(chǎng)將隨著應(yīng)用增加而逐步成長(zhǎng)，但其發(fā)展速度預(yù)計(jì)會(huì)較為緩慢。目前市場(chǎng)重點(diǎn)仍在AI伺服器，而AIPC則處?kù)镀鸩诫A段。儘管短期內(nèi)成長(zhǎng)速度不明顯，但預(yù)計(jì)在未來(lái)一到兩年，隨著應(yīng)用端的推動(dòng)，AIPC的發(fā)展趨勢(shì)將變得更加明確??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。31–2023年占比10%–2024年占比22%–2025年占比43%–2027年占比58%?AIPC將在2025年成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，％，?2027年，商用電腦中的AIPC占比將達(dá)?儘管預(yù)期未來(lái)AIPC在整體PC市場(chǎng)中的占比將迅速提升，但在未來(lái)兩到三年內(nèi) ,主要依賴雲(yún)端型生成式AI應(yīng)用，對(duì)於裝置端的處理需求相對(duì)較低。然而，隨著基礎(chǔ)設(shè)施成本上升及隱私問(wèn)題日益受到重視，更多應(yīng)用將逐步轉(zhuǎn)向裝置端處理產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所資料來(lái)源：工研院產(chǎn)科國(guó)際所??工業(yè)技術(shù)研究院權(quán)利所有。32發(fā)表時(shí)間2024/09月2023/10月2024年10月2024年5月（N3E）大的差異在於支援光GPU效能在開啟光線?硬體加速光線追蹤?整體運(yùn)算效能提升約?整體運(yùn)算效能提升約強(qiáng)大AI算力