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《半導體》台積電3DFabric再進化 CoWoS放大至14倍 CPO 2026年量產

時報新聞   2026/04/23 08:44

【時報-台北電】在人工智慧(AI)算力需求急速攀升帶動下,台積電持續強化3DFabric先進封裝與3D矽堆疊布局,全面升級CoWoS、SoIC與光子整合技術,從「封裝擴張」到「光電整合」,勾勒出下一世代AI晶片平台藍圖。業界解讀,隨著大型模型推動算力與記憶體需求同步爆發,先進封裝已由配角躍升為核心競爭力,「封裝即平台」趨勢正式成形。

台積電美西時間22日舉行北美技術論壇。台積電指出,為滿足AI對單一封裝內更高運算密度與高頻寬記憶體(HBM)整合需求,正持續擴大CoWoS技術規模。目前已量產5.5倍光罩尺寸版本,未來將進一步推進至14倍光罩尺寸,預計2028年生產;該等級封裝可整合約10顆大型運算晶粒與20顆HBM堆疊,大幅提升系統整體效能。後續更規劃於2029年推出超過14倍光罩尺寸版本,並與同年登場、達40倍光罩尺寸的系統級晶圓(SoW-X)技術互補,邁向晶圓級AI系統整合。

在3D晶片堆疊方面,台積電持續深化系統整合晶片TSMC-SoIC技術,規劃於2029年導入A14對A14的3D堆疊方案。相較於現行N2世代SoIC,其晶粒對晶粒I/O密度可提升約1.8倍,顯著強化晶片間資料傳輸頻寬。業界指出,隨AI模型運作高度依賴跨晶粒資料交換,高頻寬與低延遲已成關鍵瓶頸,3D堆疊將成為突破性能限制的重要解方。

除電性連結外,台積電亦積極布局光電整合,旗下TSMC-COUPE光子引擎將於2026年達成關鍵里程碑,採用「COUPE on substrate(基板)」上的真共同封裝光學(CPO)解決方案,正式邁入量產。相較傳統電路板上可插拔光模組,新技術可將光子元件直接整合至封裝內部,使功耗效率提升2倍,並將傳輸延遲降低達90%。目前已應用於200Gbps微環調變器(MRM),被視為未來資料中心機架間高速互連的重要關鍵。

隨AI資料中心規模擴張,業界普遍認為光互連將逐步取代部分傳統電連結架構,CPO技術可望成為下一波產業升級主軸。台廠供應鏈包括光通訊元件、封測與材料業者亦可望同步受惠,帶動新一輪投資動能。

在車用與實體AI領域,台積電同步強化先進製程布局,宣布推出首款採用奈米片電晶體架構的車用製程N2A。相較前一代N3A,在相同功耗下速度可提升15%至20%,並預計於2028年完成AEC-Q100車規認證。公司亦於N2P製程設計套件中提供車用版本,讓客戶可在正式驗證完成前即提前啟動設計,加速產品開發時程。

同時,N3A製程已於2026年進入量產階段,台積電透過「Auto Early」計畫提前開放設計,使車用晶片開發週期大幅縮短。目前已有超過10項客戶產品採用N3A製程,顯示先進製程正快速導入汽車電子與自動駕駛應用。

此外,在特殊製程方面,台積電也將高壓技術導入FinFET世代,推出N16HV製程,主攻顯示驅動與近眼顯示應用。相較N28HV,N16HV在智慧型手機應用可提升41%閘極密度並降低35%功耗,在AR/VR等近眼裝置則可縮小約40%晶片面積並降低逾兩成功耗,強化穿戴裝置與AI眼鏡發展潛力。(新聞來源:工商即時 張珈睿)

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