第 49 集

Summary

本集節目深入剖析全球半導體市場的最新動態與前沿技術趨勢。首先，探討台灣在美中科技戰背景下，透過新增「戰略性高科技貨品」出口管制清單，將「矽盾」轉化為「矽劍」的戰略意涵與挑戰。接著，理性審視中國聲稱「超越NVIDIA GPU千倍」的光子量子晶片技術，釐清其特定應用場景與商業化仍面臨的瓶頸。隨後，聚焦於先進封裝領域，詳細介紹玻璃基板如何因應摩爾定律瓶頸，在異質整合、高密度互連、散熱等方面為AI與HPC帶來革命性突破，同時也揭示其量產的技術難點。最後，關注imec在氮化鎵(GaN)功率半導體上的高擊穿電壓突破，及其對AI資料中心能源效率、綠色科技發展的重大貢獻與市場應用前景。節目旨在引導聽眾理解半導體產業在全球地緣政治、材料科學創新及AI算力極限挑戰下的多維度演進。

Transcript

嗨，各位聽眾朋友，歡迎收聽！ 我是你們輕鬆幽默但洞察力十足的主持人蔡珵澤。 今天，我們將再次深入半導體的「芯」世界，剖析全球市場的最新脈動， 以及那些可能改變未來的關鍵技術。

準備好了嗎？ 讓我們一起踏上這趟知識與啟發之旅！

大家好，我是專業擔當蔡燿先。 很高興再次和大家一起，用深度且嚴謹的角度，來解讀半導體產業的複雜變化。

從地緣政治的棋局到前沿科技的突破，我們將層層剝開，看見半導體核心的精髓。

燿先，我們今天開場就來個重磅消息，台灣又在半導體這盤棋上落下了關鍵一子， 你說是不是很精彩？ 這一步棋，不只影響台灣，更牽動著全球半導體的敏感神經。

沒錯，珵澤。 全球半導體產業自冷戰結束後，經歷了數十年的全球化分工，但近年來， 隨著地緣政治緊張與科技競爭白熱化，各國紛紛意識到半導體供應鏈的戰略重要性。

在這樣的背景下，台灣經濟部國際貿易署，也就是ITA，最近預告修正了「戰略性高科技貨品」的出口管制清單， 一口氣新增了18項高科技產品。

這項修正案已經進入為期60天的預告期，開放各界提供意見， 預計將於明年1月1日起正式生效。

18項！ 這數字聽起來就很有份量。 為什麼台灣會在這個時間點，做出這樣的調整？ 背後有什麼深意？

這是對國際趨勢的被迫跟進，還是台灣主動出擊的戰略部署？

這次修正主要目的是配合、等國際出口管制組織的最新規範。 這些國際組織旨在防止敏感技術擴散，特別是可能用於軍事用途的兩用技術。

經濟部國際貿易署的官員表示，這旨在確保台灣的管制清單與全球主要國家的做法一致， 同時也提供國內業者明確的遵循基準，減少未來跨境交易的未合規風險。

管制核心不是全面禁止出口，而是評估交易是否涉及武器擴散相關風險。 一位不具名官員也強調，新增項目是因為國際法規和盟友夥伴已將它們納入各自規定中。

聽起來是為了與國際盟友同步，強化戰略安全，鞏固我們的「矽盾」地位。 但燿先，你有沒有想過，這麼做會不會也帶來一些挑戰？

比如，對台灣的貿易夥伴來說，會不會感到有些壓力？ 或者說，我們在經濟獨立自主和地緣政治站隊之間，該如何找到那個最精妙的平衡點？

畢竟，每一步棋都有它的兩面性，如何在保護國家安全的同時， 又不損害產業的國際競爭力，這考驗著決策者的智慧。

珵澤你的考量很實際，也點出了核心的兩難。 從宏觀角度來看，台灣在全球半導體供應鏈中具有舉足輕重的地位， 其出口管制政策的調整，確實會直接影響全球高科技產業。

這被視為台灣在全球美中科技戰和地緣政治緊張下，為鞏固自身「矽盾」戰略並確保產業鏈安全所作出的戰略性轉變。

新增管制產品，表明台灣正將其半導體產業優勢，從單純的被動「矽盾」轉化為更具主動性的「經濟威懾」或「矽劍」，

與國際盟友協同，防堵關鍵技術被用於軍事擴散，進一步提升台灣在全球供應鏈安全中的話語權和主導性。 當然，任何戰略調整都可能帶來短期的經濟摩擦或適應期，這也是台灣需要謹慎權衡和溝通的環節。

這不僅是技術層面的管制，更是國家戰略意志的展現。

「矽盾」變「矽劍」，這個比喻很到位。 這也讓我們看到，半導體已不僅是商業工具，更是國家安全與戰略博弈的籌碼。

但說到「劍」，最近中國那邊也傳來了一個科技大消息，感覺也是劍指AI算力巔峰。 燿先，你聽說了嗎？

那個據說「超越NVIDIA GPU千倍」的光子量子晶片？ 這數字聽起來就讓人血脈賁張啊，簡直是半導體界的「大新聞」！

是的，珵澤，這消息確實引發了廣泛關注。 在中國政府大力推動「科技自立自強」的背景下，基礎科學與前沿技術的突破成為了重中之重。

根據中國團隊在11月16日的發布，他們聲稱推出了全球首款可量產的光子量子晶片， 並已建成年產12000片六英寸晶圓的中試產線。

這款晶片號稱在AI運算速度上能超越頂級GPU高達千倍。 主要的開發團隊據稱是上海交通大學的集成光子探索晶片中心CHIPX， 以及上海本土創業公司圖靈量子，由創始人金賢敏教授領軍。

金賢敏教授曾表示，他們實現了光子與電子的共封裝、晶片級集成以及晶圓級量產， 這在全球都是首次。 這無疑是中國在彎道超車、突破傳統半導體瓶頸的一次大膽嘗試。

千倍！ 我的天，這要是真的，那NVIDIA黃仁勳要怎麼辦？ AI訓練的進程簡直要坐火箭了！ 但是燿先，我聽了這麼多高大上的詞，心裡總是忍不住想，會不會是…有點「言過其實」？

畢竟「量子」這個詞，聽起來就很容易被神化，就像當年「互聯網+」一樣， 什麼都能套進去。 我們該如何理性看待這種宣傳？

珵澤你問到點子上了。 對於「千倍」這個數字，的確有業界人士提出質疑和補充說明。 有位不具名的「老基建人」指出，這個「千倍」是有嚴重前提的。

它不是指我們日常打遊戲幀率翻千倍，也不是指跑AI繪圖能一秒出圖一萬張。 而是特指某些特定任務，例如玻色採樣、量子行走模擬、大規模線性方程組求解這類高度結構化的計算問題。

在這些特定的場景下，光子系統的並行性和低噪聲特性確實能超越傳統GPU。 所以，我們必須區分實驗室裡的特定場景突破，與市場上普遍應用之間的巨大鴻溝。

原來如此！ 就像F1賽車在專屬賽道上能跑出驚人速度，但你不能指望它在一般道路上也能甩掉所有家轎一樣， 對吧？

所以，雖然是個突破，但距離全面取代傳統GPU，甚至應用在我們常見的AI應用上， 可能還有很長的路要走。

這也提醒我們，面對新技術的宣傳，尤其是帶有「量子」光環的， 還是要保持理性，多問幾個「所以呢？ 」，更要警惕將特定領域的成就無限放大。

完全正確。 這項技術的出現，無疑是在中國政府「科技自立自強」的宏觀背景下， 試圖繞過傳統半導體製造限制，尋求在AI算力領域實現彎道超車。

光學量子晶片利用光子而非電子傳導信息，具有接近真空光速、 超高頻寬與極低功耗的優勢，特別適合AI大模型訓練、分子動力學模擬等高度結構化的並行計算任務。

然而，儘管他們聲稱已實現晶圓級量產，其真實性能與穩定性在實際應用和大規模生產的良率方面， 仍待第三方驗證，這也是量子晶片從實驗室走向市場的普遍挑戰。

我們應持續關注其後續的產業化進展，但同時也要保持一份科學的審慎。

講到晶片，我們就不得不提，晶片除了越做越小，另一個重要的趨勢就是先進封裝。 特別是在摩爾定律逐漸逼近物理極限的當下，先進封裝成為了提升晶片性能、 實現異質整合的關鍵路徑。

而最近有個新材料，號稱要革先進封裝的命，那就是——玻璃基板。 燿先，這個「玻璃」到底有什麼魔力，讓Intel、Samsung、 甚至NVIDIA都對它趨之若鶩？

為什麼會是玻璃，而不是其他材料呢？

玻璃基板確實是當前先進封裝領域的熱門話題，它被視為後摩爾時代的關鍵創新之一。 傳統的矽基板或有機基板在提升晶片性能密度上已逐漸遇到瓶頸。

英特爾在2023年9月就宣布，計劃在2026年至2030年量產用於下一代先進封裝的玻璃基板技術， 目標是到2030年實現單一封裝內容納1兆個電晶體。

三星電子也緊隨其後，目標在2026年實現玻璃基板封裝的量產。 輝達和超微等AI晶片巨頭也預計最快在2026年採用。

這股趨勢背後，是AI、HPC等對運算能力與互連密度近乎無限的需求。

1兆個電晶體！ 這真是個令人咋舌的數字。 以前我們追求摩爾定律，把晶片上的電晶體越塞越多。 現在摩爾定律碰到天花板了，玻璃基板是不是就是那個能讓「異質整合」更上一層樓的關鍵材料？

它如何解決了傳統封裝的痛點？

正是如此。 傳統的有機基板，比如ABF載板，在持續提升封裝密度時，面臨著耗電量大、 熱膨脹係數不匹配、翹曲等物理限制，特別是在高頻高速傳輸需求下， 信號完整性也大受影響。

而玻璃基板因其優異的平坦度、低介電損耗、耐高溫和熱膨脹係數接近矽等特性， 能將晶片區域增加50%，厚度減少50%，並能將變形減少50%， 互連密度甚至有望提升10倍。

這對於AI和高效能運算時代所需的巨量數據傳輸和散熱，都提供了極大的優勢。 麥姆斯諮詢預計到2030年，半導體製造中玻璃材料的需求將增長近三倍。

它不僅是材料的選擇，更是對未來運算架構的一種預言。

聽起來，玻璃基板簡直就是為AI量身打造的「天選之材」啊！ 它解決了這麼多當前的難題，彷彿是從科幻片裡走出來的。

但是，這麼好的東西，現在還沒全面普及，肯定有它的挑戰吧？ 是不是我們又把期待值拉得太高了？ 任何顛覆性技術的推廣，總是伴隨著巨大的技術與成本挑戰。

珵澤的疑問很關鍵。 儘管前景光明，但玻璃基板的大規模商業化確實面臨不少挑戰。 例如，玻璃通孔技術的可靠性、面板級細間距佈線的精準度、材料本身的機械強度、

高效的散熱管理，以及測試和修復基礎設施的完善，都需要持續的研發投入。 玻璃雖然平坦，但也比有機材料更脆，加工難度高。

雖然英特爾、三星等巨頭都在積極投入，預計2027年後成本才可能與高端有機基板持平， 市場滲透率預計從2025年的5%提升到2030年的20%以上。

這意味著，從實驗室到大規模量產，還有許多工程難題需要克服， 並且需要整個產業鏈的協同努力，包括材料供應商、設備製造商和封裝廠家， 才能真正將其潛力轉化為現實。

嗯，這就合理多了。 任何顛覆性技術的發展，總是要經歷從「概念驚艷」到「落地實踐」的漫長過程。 從玻璃基板這個例子，我們看到半導體材料的創新是永無止境的。

而說到材料創新，imec最近在氮化鎵，也就是GaN這塊， 也有個新的突破，是不是跟AI資料中心的能源效率有關係？

這可是當前全球都在關注的「綠色科技」重要課題！

沒錯，這項突破對AI時代的能源效率至關重要，可以說是為我們未來更永續的數位世界鋪路。 全球領先的奈米電子研究中心imec，在11月17日正式宣布，

他們在信越化學的300mm QST™基板上，實現了GaN功率半導體的擊穿電壓新紀錄， 穩定達到超過650V，初步評估甚至超過800V。

這項成就得益於imec與信越化學、QROMIS Inc.以及Aixtron等生態系統夥伴的合作。

這不只是實驗室的數字，更是GaN技術走向大規模應用的重要里程碑。

擊穿電壓越高，是不是就代表GaN元件能處理更高的電壓，而且能更高效地轉換電力？ 這聽起來對那些「電老虎」般的AI資料中心來說，簡直是福音啊！

因為AI運算所需的龐大能量，正日益成為一個巨大的環境負擔。

完全正確，珵澤。 AI的蓬勃發展，尤其是在AI資料中心，對功率、散熱和記憶體帶來前所未有的挑戰。

全球資料中心的耗電量已佔全球總耗電量的2%左右，且仍在快速增長。 氮化鎵作為寬帶隙半導體材料，相較於傳統矽，在高溫高壓下具有卓越的電氣特性，

能以更小的尺寸、更高的效率、更低的損耗進行電力轉換。 這次在300mm QST™基板上實現的高擊穿電壓，證明了QST™基板技術在實現高壓GaN元件大規模、 低成本生產方面的巨大潛力。

imec總裁兼CEO Luc Van den hove也強調， 應對AI需求，半導體產業必須解決密度、功耗、散熱和記憶體的挑戰， 這需要整個生態系統的合作創新。

這不只是技術創新，更是對地球環境責任的體現。

這麼說，這項技術能讓我們AI運算更省電，更環保，聽起來是個雙贏的局面。 這將大幅降低資料中心的營運成本，同時也能為全球減碳目標做出貢獻。

但是燿先，從實驗室的紀錄突破到市場的廣泛應用，中間還有多遠的距離？ 會不會成本太高，讓大家望而卻步？

這是一個很好的問題，也是所有前沿技術轉化面臨的共同挑戰。 雖然imec的這項技術突破，為AI資料中心、電動車及工業應用提供了關鍵的功率半導體解決方案，

有效提升能源轉換效率，但將實驗室成果轉化為大規模商業應用， 往往需要考慮成本、現有基礎設施的兼容性以及供應鏈的成熟度。

GaN-on-QST™基板通過精確匹配GaN的熱膨脹係數， 解決了大直徑晶圓生長時的翹曲和裂紋問題，這有利於降低成本和提高良率， 從而加速商業化進程。

然而，市場接受度、特定應用場景的整合挑戰以及與其他技術路線的競爭， 仍是其能否廣泛普及的關鍵因素。

我們仍需觀察其在未來幾年內的市場滲透速度，才能判斷它是否能真正成為市場主流。

好的，今天我們從台灣的出口管制談到中國的量子晶片，再從玻璃基板看到GaN材料的突破。 整個半導體產業就像一個高速運轉的龐大機器，地緣政治的棋局、

材料科學的創新、還有AI算力的極限挑戰，每一個環節都緊密相扣， 不斷推動著這個「芯世界」向前演進。

沒錯，半導體產業從來不只是技術問題，更是全球力量平衡與資源配置的綜合體。 每一次的技術突破，每一個政策的調整，都在重塑著我們的科技未來。

它不僅影響著我們的日常，更決定著國家的戰略地位與經濟命脈。

在這場永無止境的科技競賽中，無論是國家、企業還是我們每一個身在其中的人， 都需要保持那份深刻的洞察力，以及擁抱變革的啟發性思維。

我們不僅要看見技術的表象，更要理解其背後的邏輯與深遠影響。 希望今天的分享，能讓大家對這個不斷演進的「芯世界」，有更全面、 更深入的理解，並激發大家對未來的更多思考。

感謝大家的收聽，我們下週再見。

再會！ 期待與您下次再探索這個精彩的科技世界！