部落格

世界正迅速從網際網路經濟轉向人工智慧經濟。在網際網路時代，我們透過手機、個人電腦和物聯網設備，一天24小時每天不斷地保持網路連線。然而，在AI時代，我們所做的一切都將與人工智慧相關聯。您可能已經聽說過像 ChatGPT 或 Google Gemini 這樣的AI工具，它們可以回答問題並創建非常類人的(human-like)文字、圖像、甚至影片。未來，多模態人工智慧(multimodal AI)甚至可以模仿人類的生物感官，使其能夠看見、聽到，甚至是嗅到您所需的事物。此外，主動式人工智慧(agentic AI)將能夠理解其環境，自主設定目標，並且在幾乎沒有直接人為監督的情況下，採取行動以實現這些目標。這僅僅是人工智慧對我們生活帶來變革的幾個例子。然而，要實現AI變革需要更多的創新和更先進的半導體以及封裝解決方案。

人工智慧帶來哪些影響?

回顧歷史上科技驅動的成長機會，我們可以看到每個科技轉折點都增加了對半導體的需求。50 年前，航太產業僅需要數千個，但隨著手機需求的劇增，這個數字已經增加到 20 億，而智慧物聯網更需要高達 100 億。

我們相信，AI將在短時間內將需求增加三倍到 300 億。因為我們預期PMMP（People-Machine-Machine-People）通訊模式將成為新的常態，每個人的手機將運行各式各樣的AI應用程序，藉由連通多個雲端伺服器，提供大家所需的訊息和功能。這些機器與機器之間的相互協作將大幅增加，推動半導體產值衝破1兆美元。

邁向AI時代：透過異質整合克服挑戰

進入人工智慧時代，規模擴展(scaling)面臨許多重大挑戰。過去兩年（2021 ~ 2022），對於AI/ML 效能的市場需求增加了將近 6.8 倍至 11 倍，遠超出摩爾定律電晶體數量每 18 個月翻倍的增率。

能耗是另一個挑戰，在未來十年內，AI產業將建置達千兆位元(zettabyte)級別的數據中心，需要 500 兆瓦(MW)的電力驅動，約相當於半個核電廠的輸出。長遠來說，這是相當不永續的，我們需要找到更節能的方式來滿足人工智慧經濟所需的算力（Computing Power）。

成本也是需要考量的重點，儘管半導體製程新節點的導入速度正在減緩，但生產成本仍在不斷增加。5 奈米(5 nm)先進 IC 設計的開發成本可能高達 5 億美元，大部分的人都無法負擔。

我們需要尋找新的效率，日月光認為異質整合是關鍵，它提供了一種可減少能耗、超越「摩爾定律」，並降低整體開發成本的方法。

用於AI高效能運算的異質整合先進封裝

日月光先進封裝技術可以將個別製造的各種元件整合到小晶片(Chiplets)、系統級封裝(SiP) 或模組中，即使這些元件的材料、製程節點和製造技術完全不同。異質整合不僅可以增加功能密度，降低每個功能的成本，還為系統架構師提供了設計靈活性，用以創建增強 系統性能和效率的創新解決方案，滿足人工智慧和高效能運算的需求。

我們的次世代 3D 異質整合架構 VIPack™ 設計旨在擴展設計規則，實現以下目標：

• 通過頂尖的矽供應商實現最大化的時脈速度與性能
• 優化共同設計、產品開發和上市時程
• 與我們的晶圓廠/供應鏈協同合作的開放式矽生態系統

VIPack™ 由六大核心封裝技術組成，包括: 基於高密度重佈線( RDL)技術的 FOPoP, FOCoS, FOCoS-Bridge和FOSiP，以及基於矽通孔(TSV)技術的 2.5D/3D IC 和Integrated Optics。通過利用我們的數據庫以及與 EDA 供應商（例如 Cadence、Synopsys、Xilinx 等）的合作，我們導入整合設計生態系統 (Integrated Design Ecosystem™，簡稱IDE)，幫助客戶更快、更有效率地設計封裝解決方案。

請參照下圖範例，了解我們為用於訓練的 GPU 和AI 加速器提供的先進封裝解決方案。

人工智慧和數據將持續推動半導體創新呈指數級增長，以我們想像不到的方式重塑全球生活方式。異質整合先進封裝在AI經濟改變世界的過程中扮演關鍵角色，為 AI 晶片架構師提供創新解決方案，優化晶片佈局提升性能與功耗效率。我們堅信，人工智慧經濟的增長潛力是無限的。預期的1兆美元半導體市場只是我們通過先進封裝解決方案和創新所能實現的開端。日月光很高興與客戶攜手合作，突破極限，共同塑造人工智慧經濟的未來。