對節能人工智慧的共同承諾

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對於半導體產業的每個人來說，這是一個令人興奮的時刻。我們正透過使用人工智慧來重塑和改善我們日常生活的許多面向，推動人類歷史上最具變革性的轉變之一。從利用人工智慧檢視影像提早檢測疾病，到自動化的例行工作任務，人工智慧正在從根本上改變我們的生活方式、溝通方式、以及工作方式。

www.tsmc.com, Nov. 07, 2025 – 

在我們周遭，不論是支援訓練和推論的資料中心，還是在邊緣端透過更智慧化、支援人工智慧的裝置，人工智慧的迅速普及正推動著對高效能運算前所未有的需求。然而，這種大規模的運算擴展越來越受到供電能力和管理其隨之產生的散熱問題的限制。

數據非常驚人：過去五年中，隨著更多邏輯被整合到單一單元中，每個封裝中單一人工智慧加速器的功耗增加了三倍。如果再加上過去三年中增加了八倍的基於晶粒的單元數量 (die-based units)，很明顯地這種對功耗需求的指數級增長使得能源效率成為人工智慧持續普及的關鍵因素。我們無法僅憑一家公司的努力或僅專注於一個領域來克服這個「功耗牆」。反之，我們必須透過整個半導體生態系統的共同創新來加速人工智慧的突破，特別是專注於推進邏輯技術和封裝，作為實現人工智慧創新的基礎。

秉持著合作的精神，設計體系將近2,000名成員–包括生態系統合作夥伴和客戶–參與了我們今年在北美舉辦的開放創新平台® （OIP）論壇。

台積公司研究發展／設計暨技術平台副總經理及台積資深科技院士魯立忠博士闡述了核心論點，也就是我們可以透過多面向強大且持續的合作，利用台積公司領先的邏輯和 3DFabric® 先進封裝技術，實現支援人工智慧的節能運算。他強調了下一世代背面供電網路、對標準元件和 SRAM的設計與技術協同優化（DTCO）、以及記憶體內運算（CIM）技術擴展等領域的創新，及其如何各自貢獻並共同放大能源效率設計。

此外，人工智慧處理器會在極短的時間內使用大量電流，這會產生顯著的 Ldi/dt 雜訊。我們很高興聽到魯博士解釋了系統級創新，特別是嵌入式深溝槽電容（eDTC）和 MIM 電容（UHPMIM）的進步，如何解決這些挑戰並且在確保電源完整性的前提下增加 50% 的功率密度。

人工智慧的擴展面臨另外兩個關鍵挑戰：擴展記憶體容量和改善存取頻寬/延遲。在台積公司，我們的 3DFabric 生態系統能夠協同提供整個堆疊的創新來解決這些問題。魯博士強調了一種變革性的方法，也就是使用專業積體電路服務的邏輯技術來提供 1.5 倍至 2 倍的能源效率增益。他特別強調了支援 HBM4 邏輯基底晶粒設計的台積 N12 製程，以及支援客製化 HBM4E 設計的N3P 製程。

為了解決互連瓶頸，共同封裝光學技術的創新是實現未來人工智慧系統低功率、低延遲和可靠數據通訊的關鍵。令人振奮的是，台積公司的 COUPE™ 技術透過以中介層為基礎的整合，實現了 5 到 10 倍的功率效率增益、10 到 20 倍的更低延遲、以及更緊湊的產品尺寸。

總而言之，魯博士向我們展示了人工智慧本身如何幫助設計人工智慧晶片。事實上，人工智慧能力已融入到 EDA 工具中，用以轉變設計探索、達成功耗-效能-面積（PPA）目標、電路優化、電/光共同設計和分析，以及基板佈局創建。台積公司與 EDA 生態系統合作夥伴之間的多方面合作正在幫助客戶實現更好的設計和更高的生產力水平。

合作是 OIP 論壇的核心。本次活動讓我們齊聚一堂，慶祝我們的 OIP 生態系統合作夥伴在啟用、加速和普及台積公司技術方面所做的貢獻，以造福我們共同的客戶。誠如魯博士所言：「我們與生態系統合作夥伴的密切合作對於實現這些創新非常重要。」

每年，我們的全球 OIP 生態系統夥伴齊聚於北美、歐洲和亞洲，匯集了超過 5,000 名參與貴賓和 750 家公司，進行超過 225 場技術演講。在今年的北美 OIP 論壇上，主題演講、客戶和合作夥伴的簡報與展覽都強調了 OIP 生態系統內部之間持久而深入的合作。這些集結的努力正在加速節能設計的開發，強化並完善人工智慧生態系統，並突破半導體創新的界限，以賦能人工智慧的下一個發展。

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