AI市場對於半導體業的貢獻度將日趨顯著
台經院產經資料庫總監、APIAA理事 劉佩真 發表於 2025年4月22日
圖、AI市場對於半導體業的貢獻度將日趨顯著
鑑於AI PC、AI智慧型手機的滲透率將逐步提升，加上車用市場朝向自駕車目標邁進，對於AI的運算需求自然呈現擴增，以及消費型電子產品如智慧音箱、頭戴式顯示器和智慧手錶等能夠捕獲多樣感測數據，並運用AI技術運算這些數據以提供更優化的用戶體驗，故Gartner預測全球AI半導體市場規模將可望由2024年的637.60億美元，攀升至2027年的1,115.54億美元，總計2022～2027年複合成長率達20.3%，顯然此領域具備相當的成長潛力。在此情況下，全球AI相關供應鏈除了生成式應用程式的不斷創新外，也帶動相關核心運算晶片的演化，同時硬體部分亦扮演相當重要的輔佐角色，除了代工、組裝、重要電子零組件外，半導體業從晶圓代工、記憶體、封測、IC設計領域皆是重心。
中長期結構性需求改變已浮現，半導體未來將是無所不在，其中AI的崛起代表技術的大規模應用驅動對晶片的巨大需求，等同AI塑造半導體未來新格局
由於中長期結構性需求改變已浮現，半導體未來將是無所不在，特別是未來終端產品半導體含量提升、價值擴張，加上新興科技領域應用將蓬勃發展，皆將帶動中長期整體半導體業的需求，近期AI則是繼車用電子後又是另一個備受市場關注的新興領域。事實上，ChatGPT的推出可說是AI領域發展的里程碑，緊接著新版Bing(Microsoft)、Bard(Google)、文心一言(百度)、Copilot(Microsoft)等各大AI生成內容應用工具不斷推陳出新，等同包括Google、Meta、Microsoft、Nvidia、AMD、Amazon、Apple、Netflix、Snowflake、Tesla等科技巨頭均欲積極建立AI競爭優勢，使得全球科技大廠對於該領域的關注度進一步提升，顯然AI概念的新進展也凸顯國際產業正處於一個加速轉型的階段，將為整個科技生態帶來變革，也代表著AI技術的大規模應用驅動對晶片的巨大需求，等同AI塑造半導體未來新格局，此態勢將值得關注。
台灣半導體產業鏈在邏輯先進製程、先進封測3D IC技術處於全球領先地位，可滿足國際科技巨頭對高效能運算硬體的需求，顯然我國正處於高度發展的機會點
由於各大AI生成內容應用工具需更多、更強大運算能力的晶片支持，因此各類GPU、ASIC與AI自研晶片陸續孕育而生，其中依舊以Nvidia佔有全球主宰的地位，2024年重點的高階產品將為H200，而其他晶片挑戰者則有AMD的MI300X、Intel的Gaudi 3等，而雲端服務業者或系統商也朝向自研晶片來發展，主要是基於期望產品能夠形成差異化，並能自我掌握核心關鍵晶片，另外也是有感於GPU售價偏高所致，所以包含近期自研晶片的廠商含括Google(TPU v4)、AWS(EC2 Trn1n、EC2 Inf2)、Microsoft(攜手AMD開發Athena)、Meta(MTIA)等。
而各類的晶片則相對需要先進製程、高階封裝、HBM的支援，例如採用先進製程晶圓代工技術可滿足AI高工作負載需求，其中台積電則是最大贏家，因為各類GPU、ASIC與AI自研晶片業者在晶圓代工選擇對象皆以其為首選，主要是其先進製程良率佳，且又擁有優異的製造技術所致，其中Nvidia 2024年將推出的H200就將導入台積電4奈米製程。其次若以HBM來說，AI繁複大量資訊運算功能推升記憶體用量，HBM與次世代新興記憶體極具市場潛力，特別是HBM在CPU及加速器中增加頻寬，使得運算速度可望增加，而目前全球HBM的龍頭廠商為SK Hynix，至於Samsung、Micron則積極加速布局。若以半導體封測領域來說，日月光FOCoS-Bride、台積電CoWoS及Chiplet等先進封裝技術，可實現處理器、加速器、記憶體模組的高速度、低延遲、高效能的數據訊號傳輸，當中台積電CoWoS產能依舊是各家AI晶片業者積極爭奪的對象，其CoWoS先進封裝客戶來自於Nvidia、Apple、AMD、Broadcom、Marvel、Xilinx等，在此情況下，台積電擴產後2024年底月產能將較原訂倍增而達到3.2萬片、2025年底為7.58萬片，期望能滿足客戶的需求。(1357字；圖1)
作者資訊：
劉佩真 台經院產經資料庫總監、APIAA理事
參考資料：
自研AI晶片戰局全面擴大 台積電大單到手 供應鏈沾光。電子時報。2023/11/17。
AI塑造半導體未來新格局。工研院產科國際所。2023/11/22。
台積電 AI 訂單再增?OpenAI 擬投入自研晶片降 Nvidia 依賴。經濟日報。2024/01/ 13。
大廠自研晶片 台廠沾光。經濟日報。2024/01/18。
台積電重回600點！AI動能超強，3奈米成長將翻三倍，法說會重點一次看。數位時代。2024/01/19。
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