一直以來,半導體被認為是台灣的護國神山產業,目前產值占GDP 15%左右,是經濟成長關鍵,也形成台灣的「矽屏障」,即便近年受COVID-19疫情、地緣政治與貿易政策等因素干擾,仍展現強韌的半導體實力,產值續創新猷。
台灣半導體產業發展可追溯到1967年曾任職於美國貝爾實驗室的半導體學者施敏發明「非揮發性記憶體」,他所撰寫的《半導體元件物理學》成為全世界半導體和積體電路領域師生、研究人員進入IC領域的經典必讀書籍;於國立交通大學與台灣大學任教50年期間,啟蒙及培育出無數的半導體人才,鈺創科技董事長暨電電公會常務理事盧超群即是其中之一。
盧超群指出,台灣半導體產學發展從1967年到1995年進入8吋晶圓廠階段,花了28年時間,隨著人工智慧(AI)時代來臨,不可能再用28年來發展一個產業,可能2.8個月就要研發出新產品,2.8年就要孕育出一個新生的產業。根據摩爾定律,半導體業的製程與技術每隔兩年就進到下一個世代,在2024年美國消費電子展(CES)就可看到許多顛覆性的創新,從先進的AI半導體技術、汽車與AI的結合,到擴增/虛擬實境(AR/VR)、元宇宙(Metaverse),都已經進入應用階段。
從CES 到Sphere
AI 半導體應用無極限
近年積極朝智慧生活解決方案提供者轉型的LG電子,推出全球首款無線、4K透明OLED電視,使用者可選擇透明或非透明模式,在透明模式下,一邊看劇還可清晰地看到電視後面的環境,也可以將其作為電子畫布,投放藝術畫作或喜愛的圖片。Sony和Honda合資企業Sony Honda Mobility(SHM),發表升級版的Afeela電動車,配備45個感測器與鏡頭全面收集車內車外的環境資訊,可達自駕Level 3等級,並採用Sony的影音及娛樂技術,如手持Bravia、PlayStation等,為使用者提供全新的遊戲體驗;Afeela規劃在2025年開始量產。
值得一提的是,CES開幕主題演講既非半導體業,也不是科技大廠,而是法國化妝品品牌萊雅(L'Oréal)。萊雅集團執行長葉鴻慕(Nicolas Hieronimus)分享公司運用科學與創新,為消費者提供令人難忘的美容美髮體驗,例如萊雅推出一台居家染髮的機器,不僅會自動調和顏色,還有隨時都能回答美妝問題的虛擬助理;另一款次世代吹風機AirLight Pro,藉由紅外線光與高風量有效吹乾頭髮表面水分,同時讓髮絲內部維持滋潤,比傳統吹風機節省三成的電力。
盧超群指出,從賭博業發跡的拉斯維加斯(Las Vegas),如今已轉型為以家庭為中心的旅遊、購物、展演的多元化娛樂中心,不僅吸引全球最具規模的展會在此舉辦,更創造出全世界最大的沉浸式娛樂體驗場館Sphere,值得我國政府和相關產業參考。
Sphere是由Populous建築公司所打造的巨型球體建築,占地面積達8.1萬平方公尺,球體高112公尺、寬157公尺,外牆覆蓋近5.4萬平方公尺的LED燈,輪播各式動態影像,帶來令人震撼的視覺饗宴。場館內除提供各種AI互動科技,例如站在不同光線下,可即時聽到機器人Aura用不同語言的介紹,或是透過虛擬科技讓人與自然環境(如太空、原野)融合;此外還有可容納1萬7,500名觀眾的穹型劇場,環繞式螢幕、高規格音響品質,以及會隨著螢幕畫面同步震動的體感座椅、製造冷熱風和氣味效果的機器,讓觀眾不需要配戴VR裝備,就能感受身歷其境的真實感。
同體/異質整合 掌握下世代新技術
AI的影響已遍及生活的方方面面,為半導體產業帶來另一個絕佳的機會,更是推動半導體技術往下一個十年成長的催化劑。
為突破摩爾定律極限,盧超群在2004年率先提出「異質整合」(Heterogeneous Integration),也就是透過2.5D及3D多維度空間設計,將多個不同性質的電子元件整合進單系統級封裝中,有別於傳統封裝是個別的晶粒而成單一功能的封裝體;之後再延伸發展出同體/異質整合(Monolithic & Heterogeneous Integration)理論,即是把不同性質或功能的大型晶片切割成多顆小晶片,再搭配新型設計及異質整合的獨立封裝體,以達到晶粒整合之微電子系統之最佳效能。
「鈺創的前瞻性至少要領先市場五年,我們不是要變成『立刻賺錢』的公司,而是要成為『靠創新工程產品實打實』的公司,要會賺錢、永續經營,就必須不斷推出新的思維與產品!」盧超群強調。鈺創的核心技術為記憶體與邏輯晶片設計,近年陸續布局多項記憶體創新解決方案的技術開發,例如能整合記憶體與記憶體控制器支援邏輯晶片的一站式開發平台「MemoraiLink」,透過創新的記憶體產品、異質整合封裝,搭配記憶體介面IP服務,為客戶提供更具競爭力的解決方案。
因應延展實境(XR)市場的興起,帶動感測資料處理等運算需求增溫,鈺創積極開發下世代的產品,包括新型IoT記憶體、3D深度影像擷取控制晶片、3D雙眼、多眼深度影像視覺處理晶片、球型360度全景攝影機產品等,並攜手旗下子公司鈺立微電子量產銷售2D/3D機器視覺感測模組及攝影機等,並可加入AI應用技術滿足客戶的各種需求。
此外,鈺創也投入新興的資安與隱私保護領域:美國總統拜登(Joe Biden)在2023年10月簽署一項與AI有關的行政命令,要求所有AI系統開發者必須加入隱私保密之功能,以確保系統是安全及可靠的;鈺創旗下公司帝濶智慧科技利用差分隱私(Differential Privacy)及同態加密(Homomorphic Encryption)技術,確保個人數據安全的同時,允許企業在不侵害數據隱私的情況下蒐集、分析及交易有價值的用戶行為資料;帝濶創新之隱私安全與AI解決方案已連續兩年獲得CES創新產品獎的肯定。
從小產業衍生大產業 創造競爭優勢
台灣科技研發與產業實力因國際政經局勢變化之必要需求而受到全球矚目,為維持領先地位,盧超群指出,半導體產業還有兩大挑戰,一是能源,能源是電力的來源,隨著AI應用擴大,尤其ChatGPT的興起,AI已從B2B擴展到B2C、C2C領域,未來生成式AI應用會愈來愈多、愈來愈成熟,電力需求勢必會加速成長,而再生能源和核能將是因應這波電力需求的主力,包括美國、德國都已投入核融合(Nuclear Fusion)研究及其他可行拓展能源之科技,目標在於建立結合產業的核融合生態系統;而生成式AI加半導體自體必須加速節能以避免能源瓶頸而無法大展鴻圖。
二是AI與半導體的融合,根據美國半導體協會(SIA)研究報告指出,如果台灣一整年無法生產晶片,全球電子業營收將減少近5,000億美元。台灣已能製造且大賣最好的晶片材料,為什麼自己還做不出來領先世界的AI+IC最佳化產品呢?關鍵就在於沒有前瞻性和改變世界的勇氣。盧超群認為應該要有決心大膽地讓年輕人花五年至十年功夫,往前創造更進步之半導體加AI的產品/IP及軟體/微系統之創新科技產業;台灣高科技產業及年輕人面對挑戰並不缺題材,需要的是有遠見、承諾和勇氣,台灣人不只在半導體產業,任何微小的創新過去以來台灣人都能變造出產業,未來必也可以,例如資安及隱私,原本以為是小產業,但現在知道未來它會變很大,因為人要活得有尊嚴就是靠隱私。
他建議年輕人,千萬不要把事情想得太複雜,否則沒勇氣應付,每件事都可從做得小而有智慧,衍生到未來變大而強,創造無可取代的價值。