IBM開發出第一個5奈米製程晶片，效能提升40%、電力消耗節省75%|數位時代 BusinessNext

IBM開發出第一個5奈米製程晶片，效能提升40%、電力消耗節省75%

兩年前才開發出全球首個7奈米晶片的IBM，與晶片商GlobalFoundries和三星合作研發出5奈米晶片，且性效能表現超越現有技術。該技術一旦成熟，將有助於人工智慧、物聯網和雲端計算等領域發展。

電晶體新技術讓晶片擁有更多「運算大腦」

一直以來驅動半導體技術進步的摩爾定律，隨著近來晶片技術進步趨緩的情形，似乎快達到極限。在現有通用的10奈米製程晶片，按照摩爾定律，下一代應縮小至7奈米。而IBM這次不僅打破僵局，新研發的5奈米製程晶片甚至已經超越摩爾定律的標準。

而IBM之所以能同時縮小晶片尺寸、卻又不影響效能的原因，在於其採用了新技術「環繞式閘極場效電晶體（GAAFET）」。

閘極（gate）是電晶體中控制電流開關的部位，該設計也是影響電晶體尺寸的關鍵之一。一直以來，電晶體都是設計成扁平狀，而閘極位於電流通道上方。為了縮小電晶體尺寸，後來晶片商將通道設計成魚鰭狀、垂直於基板（substrate），並將閘極覆蓋於通道上方，被稱作「鰭式場效電晶體（FinFET）」。

而IBM希望透過進一步縮小通道和閘極的距離，再縮小電晶體尺寸。其透過奈米薄層將閘極包圍在通道周圍，閘極數量因此從過去的三個增加為四個，閘道通道量也較過去更大。

由於手機和電腦計算速度取決於晶片中的電晶體數量和通過的電流量，在電晶體排列更緊密、電流通過量變更大的情況下，採GAAFET的晶片性能更高、尺寸也能縮小。

正是如此，GAAFET被視為取代FinFET的下一代晶片設計。FinFET目前普遍被用於22奈米以下的晶片設計，最小約可製作出7奈米的晶片，若尺寸縮至5奈米，受限於晶片製程技術，電晶體排列過於緊密、無法讓足夠的電流通過，會導致性能下降。而採GAAFET的晶片尺寸極限為3奈米。

性能提升40%、電力消耗省75%

儘管兩年前IBM就研發出7奈米製程技術，但目前已經邁入商用階段的仍僅止於10奈米。例如，高通最新手機處理器「驍龍835」，就是第一個採用三星10奈米製程的晶片，該晶片也用於三星最新智慧型手機Galaxy S8。

在性效能表現上，採新技術的5奈米製程晶片，相較10奈米製程晶片，性能可提升40%，或是可省下75%的電力消耗卻能達到相同效能，即電量消耗為過去的1/4倍。

該技術也讓晶片的電晶體密度突破以往。IBM表示，新技術讓僅約指甲大小的晶片（50平方毫米）可容納300億個電晶體，以過去7奈米的製程技術來說，同樣大小僅能容納200億個電晶體。

儘管新技術令人期待，但IBM表示，5奈米製程目前仍在開發階段，距離商用還有一段時間。

受到貿易戰、地緣政治與在地製造等因素影響，全球供應鏈調整持續進行中，從半導體、印刷電路板、網通設備、筆電、伺服器到系統組裝廠皆加速東南亞與歐美的擴廠腳步。為協助台商更好布局海外市場、智取未來，自由系統憑藉著在託管服務跟資安管理等領域的豐富經驗，早在數年前就開始布局泰國市場，今（2025）年，更進一步展開新加坡與日本業務，目標是協助台商打造「快速落地」且可「因地制宜」的海外營運架構。

自由系統業務副總經理陳委承表示，台商在海外建廠的速度越來越快，IT建置反而成為落後關鍵，為改變這個局勢，自由系統將以豐富的資訊託管服務經驗，為台商規劃、打造與維運最佳資訊系統環境。他說：「供應鏈重組是一場長期的布局競賽，為確保生產據點可以如期完工，並因應市場變化進行彈性調整，越來越多台商以委外取代自建，確保資訊營運韌性與優化資安管理。」

不僅克服語言與文化挑戰，更關鍵的是打造高效、穩定且可複製的資訊營運架構

深耕泰國、新加坡與日本等海外市場後，自由系統發現，資訊系統架構之所以跟不上建廠或擴點速度，除與語言跟文化因素有關，更核心的挑戰是，海外人才難尋且不易培養、當地供應商的服務品質不穩，以及產品價格不透明等。

為解決上述挑戰，自由系統不僅在當地設立專職團隊、與在地經銷通路商建立緊密合作關係，更將在台灣淬鍊近20年的經驗複製到海外，讓台灣在海外市場也可以「像在台灣一樣」快速取得品質一致、隨時都可按需啟用的一站式託管服務。

自由系統區域經理潘子維以泰國市場為例解釋：「過去，台商到泰國設廠時，通常是找熟悉的台灣系統整合商或是電信商提供IT服務，輕忽夥伴在泰國缺乏營運據點、經營團隊，以及未能打進當地經銷通路所帶來的影響：產品價格被層層加價，且交期難以掌握。為解決這些痛點，自由系統不僅在泰國建立業務與技術團隊，也深入當地經銷通路生態體系，讓台商以合理價格取得設備與服務，並在最短時間建置與總部規格一致的資訊系統架構。」

負責日本市場的自由系統區域經理陳冠儒則表示，日本因為高齡化與少子化議題，企業對自動化與託管服務的採用意願明顯提升；同時，九州半導體聚落正快速成形，吸引許多台灣大型製造商與中小企業在當地設點。「為讓這些中小型台商能將資源專注在市場開拓，自由系統以一站式託管服務協助其迅速啟動與維運資訊環境，降低初期投入的複雜度與風險。」

至於新加坡市場，自由系統區域經理邵宗佑指出：「因應新加坡政府對AI與半導體產業的持續挹注，吸引全球AI、雲端服務、半導體與周邊產業進駐投資，台商也不例外。在此過程中，台商對設備租賃、自主（助）服務與裝置控管的需求相對提升，同時，為了符合新加坡政府對於資訊安全管理的高標準，裝置監控與資安委外管理等需求也隨之攀升，這正是團隊努力耕耘的方向。」

無論是在泰國、新加坡還是日本，自由系統都將以「在海外也能像在台灣一樣運作」為目標，讓台商可以合理價格、最短交期、合規安全的方式取得託管服務，專注市場拓展，同時降低 IT 建置與維運風險。

不僅服務台商，亦積極深耕在地客群

值得特別注意的是，除了台商，當地企業客戶也是自由系統的重點經營對象。陳冠儒表示：「目前台商客戶佔比70%，其餘則是來自本地市場，包括大型不動產業者、保險經紀公司與區域型醫療機構等。接下來，我們將積極建置示範指標案例，帶動各區市場開發，同步深耕在地合作夥伴生態系，創造客戶、夥伴與自由系統的共好。」

新加坡在地企業客戶開發進度相對較快，接下來，除持續協助資產管理、零售與生技等企業優化資訊營運系統架構外，團隊還將進一步擴展至馬來西亞、越南等東南亞市場，並布局美國市場。「面對大有可為的海外市場商機，我們除了拓展營運據點，也將透過購併或投資等方式進行水平擴展、提升服務能量，極大化營運綜效。」關於自由系統的未來發展佈局，陳委承如是總結。