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直攻AI與高效能運算極限!台積電於北美技術論壇揭曉A13、A12等先進製程 預計2029年進入量產

AI重點

文章重點整理:

  • 重點一:台積電計畫於2029年量產全新A13及A12製程技術。
  • 重點二:針對AI需求,台積電推出14倍光罩尺寸CoWoS封裝技術。
  • 重點三:N2A車用製程提升效率15-20%,2028年完成驗證。

人工智慧 對算力需求無止境的推動下,台積電 稍早於美國 加州聖塔克拉拉舉辦2026年北美技術論壇,正式揭曉其最前瞻的半導體技術版圖。本次大會以「領先矽技術拓展人工智慧」 (Expanding AI with Leadership Silicon)為主題,除了宣布將於2029年量產全新A13與 A12埃米級製程外,更端出針對巨型AI模型設計的14倍光罩尺寸CoWoS先進封裝技術。

此外,首款採用奈米片電晶體的車用製程N2A,以及進入量產階段的矽光子技術COUPE也同步亮相,展現台積電在先進製程與先進封裝雙軌並進的技術實力。

埃米級的進化:A13與A12預計2029年進入量產

作為2025年發表的A14 製程的後繼技術,全新推出的A13製程技術帶來更精簡且高效的設計。

相較於A14,A13在面積上進一步微縮6%,同時透過設計與技術協同優化 (DTCO)帶來額外的功耗效率與效能提升。對IC設計客戶而言,A13最大的亮點在於其「設計規則與A14完全向後相容」,代表客戶能以極低的轉換成本,迅速將既有設計升級至台積電最新的奈米片電晶體技術。

除了A13,台積電也預告同屬於埃米級世代的A12製程技術。A12將導入台積電的超級電軌 (Super Power Rail)背面供電技術,專為AI與高效能運算 (HPC)量身打造。而包含A13與A12,目前都預計會在2029年正式進入生產。

此外,針對2nm製程家族,台積電也推出了全新N2U平台。藉由設計與技術協同優化,N2U平台產品的運作效率相比N2P提升3-4%,或是在功耗表現相比N2P下降低8-10%,邏輯密度則提升2-3%,預計於2028年量產,成為兼顧行動裝置與AI運算的均衡選擇。

3DFabric先進封裝:14倍大光罩設計的CoWoS封裝現身

面對NVIDIA等AI晶片業者對HBM高頻寬記憶體與多晶片整合的龐大需求,台積電的CoWoS封装尺寸正以驚人速度膨脹。

• CoWoS封装尺寸巨型化:台積電目前已經量產5.5倍光罩尺寸的CoWoS封装技術。而預計於2028年投產的14倍光罩尺寸設計CoWoS封装技術,將能在單一封裝尺寸內塞入約10個大型運算晶粒 (Die)與高達20顆的HBM高頻寬記憶體堆疊。2029年更計畫推出大於14倍尺寸版本,並且與高達40倍光罩尺寸的系統級晶圓技術 (SoW-X)形成互補。

• SoIC 3D晶片堆疊:預計於2029年量產的「A14對A14」SoIC技術,其晶粒對晶粒的I/O密度將是現有N2世代製程技術的1.8倍,將為垂直堆疊晶片提供海量的數據傳輸頻寬。

• 矽光子技術COUPE:解決資料中心I/O傳輸瓶頸的緊湊型通用光子引擎 (COUPE),其基板上共同封裝光學 (CPO)解決方案將於2026年正式投入量產。透過將200Gbps微環調變器 (MRM)直接整合到封裝內部,相比傳統可插拔光學模組,功耗效率提升達2倍,延遲更大幅降低90%。

車用與特殊製程:N2A擁抱實體AI,N16HV助攻智慧眼鏡

隨著自動駕駛 (ADAS)與人形機器人等「實體AI」 (Physical AI)對算力與可靠度的要求日益嚴苛,台積電宣布推出首款採用奈米片電晶體的車用製程N2A。

在相同功耗下,N2A的執行效率相比N3A將提升15-20%,預計在2028年完成AEC-Q100汽車級驗證。而將在今年進入量產的N3A製程,目前也已經獲得超過10個客戶的產品導入規劃。

在特殊製程方面,台積電成為首家將高壓技術引入FinFET世代的晶圓廠。全新N16HV製程主要針對智慧型手機顯示驅動IC (DDI)應用,相比N28HV閘極密度大幅增41%、功耗則降低35%,若應用於AR/VR頭戴顯示器,更能將晶片面積大幅縮小40%,為未來的輕薄智慧眼鏡提供強大的技術後盾。

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

精華 FAQ

  • 台積電宣布了全新A13與A12製程技術,預計在2029年量產,並展示了14倍光罩尺寸的CoWoS封裝技術,適應 AI 模型的需求。

  • A13製程面積微縮6%,同時透過設計與技術協同優化,提高功耗效率與效能,並且與A14完全向後相容,降低轉換成本。

  • N2A製程為首款採用奈米片電晶體的車用製程,預計在2028年完成AEC-Q100汽車級驗證,並提高執行效率15-20%。

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