美國當地時間4月24日，台積電在美國舉辦了“2024年台積電北美技術論壇”，披露其最新的制程技術、先進封裝技術、以及三維集成電路（3D IC）技術，憑借此領先的半導體技術來驅動下一代人工智能（AI）的創新。

據了解，台積電在此次的北美技術論壇中，首度公開了台積電A16（1.6nm）技術，結合領先的納米片晶體管及創新的背面供電（backside power rail）解決方案以大幅提升邏輯密度及性能，預計于2026年量産。台積電還推出系統級晶圓（TSMC-SoWTM）技術，此創新解決方案帶來革命性的晶圓級性能優勢，滿足超大規模數據中心未來對AI的要求。

台積電指出，適逢台積電北美技術論壇舉辦30周年，出席貴賓人數從30年前不到100位，增加到今年已超過2,000位。北美技術論壇于美國加州聖塔克拉拉市舉行，爲接下來幾個月陸續登場的全球技術論壇揭開序幕，本技術論壇亦設置創新專區，展示新興客戶的技術成果。

台積電總裁魏哲家博士指出，我們身處AI賦能的世界，人工智慧功能不僅建置于數據中心，而且也內置于個人電腦、移動設備、汽車、甚至物聯網之中。台積電爲客戶提供最完備的技術，從全世界最先進的硅芯片，到最廣泛的先進封裝組合與3D IC平台，再到串連數位世界與現實世界的特殊制程技術，以實現他們對AI的願景。

此次論壇公布新技術包括：

台積電A16技術

隨著台積電領先業界的N3E技術進入量産，接下來的N2技術預計于2025年下半年量産，台積電在其技術藍圖上推出了新技術A16。

據介紹，A16將結合台積電的超級電軌（Super PowerRail）構架與納米片晶體管，預計于2026年量産。該超級電軌技術將供電網絡移到晶圓背面，爲晶圓正面釋放出更多信號網絡的布局空間，借以提升邏輯密度和性能，讓A16適用于具有複雜信號布線及密集供電網絡的高效能運算（HPC）産品。

台積電表示，相較于N2P制程，A16在相同Vdd（工作電壓）下，速度增快8-10%，在相同速度下，功耗降低15-20%，芯片密度提升高達1.10倍，以支持數據中心産品。

台積電創新的NanoFlex技術支持納米片晶體管

台積電即將推出的N2技術將搭配TSMC NanoFlex技術，展現台積電在設計技術協同優化的嶄新突破。

TSMC NanoFlex爲芯片設計人員提供了靈活的N2標准元件，這是芯片設計的基本構建模塊，高度較低的元件能夠節省面積並擁有更高的功耗效率，而高度較高的元件則將性能最大化。客戶能夠在相同的設計內存塊中優化高低元件組合，調整設計進而在應用的功耗、性能及面積之間取得最佳平衡。

N4C技術

台積電還宣布將推出先進的N4C技術以因應更廣泛的應用，N4C延續了N4P技術，晶粒成本降低高達8.5%且采用門檻低，預計于2025年量産。

據介紹，N4C提供具有面積效益的基礎硅智財及設計法則，皆與廣被采用的N4P完全兼容，因此客戶可以輕松移轉到N4C，晶粒尺寸縮小亦提高良率，爲強調價值爲主的産品提供了具有成本效益的選擇，以升級到台積電下一個先進技術。

CoWoS、系統整合芯片、以及系統級晶圓（TSMC-SoW）

台積電的CoWoS是AI革命的關鍵推動技術，讓客戶能夠在單一中介層上並排放置更多的處理器核心及高帶寬內存（HBM）。同時，台積電的系統整合芯片（SoIC）已成爲3D芯片堆疊的領先解決方案，客戶越來越趨向采用CoWoS搭配SoIC及其他元件的做法，以實現最終的系統級封裝（System in Package，SiP）整合。

台積電系統級晶圓技術提供了一個革新的選項，讓12英寸晶圓能夠容納大量的晶粒，提供更多的運算能力，大幅減少數據中心的使用空間，並將每瓦性能提升好幾個數量級。

台積電已經量産的首款SoW産品采用以邏輯芯片爲主的整合型扇出（InFO）技術，而采用CoWoS技術的芯片堆疊版本預計于2027年准備就緒，能夠整合SoIC、HBM及其他元件，打造一個強大且運算能力媲美數據中心服務器機架或甚至整台服務器的晶圓級系統。

硅光子整合

台積電正在研發緊湊型通用光子引擎（COUPE）技術，以支持AI熱潮帶來的數據傳輸爆炸性成長。COUPE使用SoIC-X芯片堆疊技術將電子裸晶堆疊在光子裸晶之上，相較于傳統的堆疊方式，能夠爲裸晶對裸晶界面提供最低的電阻及更高的能源效率。台積電計于2025年完成支持小型插拔式連接器的COUPE驗證，接著于2026年整合CoWoS封裝成爲共同封裝光學元件（Co-Packaged Optics，CPO），將光連接直接導入封裝中。

車用先進封裝

繼2023年推出支持車用客戶及早采用的N3AE制程之後，台積電藉由整合先進芯片與封裝來持續滿足車用客戶對更高運算能力的需求，以符合行車的安全與質量要求。台積電正在研發InFO-oS及CoWoS-R解決方案，支持先進駕駛輔助系統（ADAS）、車輛控制及中控電腦等應用，預計于2025年第四季完成AEC-Q100第二級驗證。

編輯：芯智訊-林子  來源：台積電