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。

從工作、娛樂到各種智慧服務，網路早已成為現代生活不可或缺的基礎設施。而人們對行動網路的期待也不再只是「連得上」，更希望無論身處室內外場域，都能享有穩定、流暢且一致的連線體驗。尤其 AI 時代來臨，從手機到無人搬運車、機器人與各種智慧設備，對高速、穩定網路的需求只會愈來愈高。

這也讓 5G 室內覆蓋逐漸成為一塊不可忽視的市場需求。中華電信 5G 加速器團隊阿米索拉（AMOESO）看準這股趨勢，推出5G室內分散式天線系統（5G DAS），並借助中華電信長期累積的電信專業、場域資源與第一線服務經驗，重新調整產品規格、市場定位與商業模式，讓創新技術更貼近使用者需求，進而加速擴大市場版圖。

技術做到一百分，市場卻不買單：阿米索拉發現兩大營運盲點

「我們一開始推出的產品，其實充滿技術人的迷思，只顧著把技術做到極致，卻忽略了市場是否真的需要，」阿米索拉執行長邱創群笑著說，回頭來看，團隊早期主要踩到了兩個盲點。

第一是找錯目標市場。阿米索拉原本鎖定已經建置 4G 室內覆蓋設備的舊建物，推出可沿用既有設備、由 4G 無痛升級至 5G 的產品。然而，產品實際推向市場後，團隊才發現，這群客戶並沒有強烈的網路升級動機；相較之下，尚未建置室內行動網路覆蓋的商辦大樓、住宅社區與新建築，反而展現出更明確的需求。

第二則是習慣從技術角度去定義產品，而非從市場需求反推規格。由於團隊成員多為研發背景，在制定產品規格時，主要延續過去的 4G 經驗，也習慣追求更高規格、更完整的功能；然而，技術做到一百分，不代表市場就會買單。團隊後來才意識到，比追求「頂規」更重要的是，讓產品符合客戶需求、且價格負擔得起，這才是技術走向市場的關鍵。

從產品規格到商業模式，中華電信助阿米索拉打開更大市場

這兩個盲點，導致阿米索拉的市場拓展速度一直不如預期，如何跳脫研發團隊視角，真正理解客戶需要什麼、願意為什麼買單，成為團隊下一步必須突破的關卡。

加入中華電信 5G 加速器後，這道關卡開始有了突破口。邱創群表示，透過5G 加速器牽線，阿米索拉得以直接對接中華電信，從第一線電信營運商與真實市場的視角，重新檢視產品規格、市場定位與價格服務包裝，跳脫過去單從研發角度思考產品的盲點。團隊也因此重新調整產品方向，將目光從金字塔頂端客戶，轉向更廣大的新建築、中小型企業與住宅市場。

「中華電信長期服務企業客戶、建商與一般使用者，最清楚終端市場真正需要什麼，」邱創群表示。憑藉長期累積的網路規劃經驗與第一線市場洞察，中華電信協助阿米索拉重新校準產品規格，在技術效能、實際需求與價格之間找到更適切的平衡點，讓產品更貼近客戶真正的使用情境。

更重要的是，中華電信帶來的第一線市場回饋，也讓阿米索拉看見另一個過去沒有注意到的問題：客戶不買單，不一定是沒有需求，而是導入門檻太高，無法一次負擔全部的建置費用。舉例來說，許多住宅社區都有改善地下室等公共空間行動網路覆蓋的需求，若要由管委會編列預算採購設備，不僅可能面臨預算不足的窘境，還有可能卡在冗長的決策與開會流程，最後往往無疾而終。

面對這些沒有被滿足的需求，阿米索拉進一步與中華電信討論出新的商業模式，以設備租賃取代一次性採購，將初期建置成本轉為定期支付的租金，希望降低社區與企業的導入門檻。為此，阿米索拉甚至新增租賃相關營業項目，從過去以設備買賣為主的模式，延伸至訂閱與租賃型服務，讓更多「有需求、卻跨不過採購門檻」的客戶有機會導入，也為室內 5G 覆蓋打開更廣大的市場。

從 POC 到 Scale-up，中華電信助阿米索拉跨過信任門檻

「對我們而言，中華電信不只是合作夥伴，也可能是未來最大的客戶與市場通路，」邱創群說，中華電信除了協助阿米索拉調整產品規格、創新商業模式，也進一步尋找合適的驗證場域，希望透過實際場域完成 POC、產品認證與入網驗證，未來才能快速複製既有模式，大幅縮短產品導入與市場拓展的時間，預計年底前可完成第一個合作案。

除了與中華電信合作，阿米索拉也積極接觸中華電信各地營運處，目前已與台北、新北、新竹等營運單位建立合作管道，並鎖定新建案、企業廠辦及社會住宅等多元案場展開部署規劃，將產品推廣到更多場域。

而這些合作之所以能快速展開，邱創群認為，關鍵在於 5G 加速器讓阿米索拉能夠快速跨過新創最難突破的「信任門檻」。過去，阿米索拉也想與中華電信合作，卻卡在不知道該向哪個單位、哪個人敲門；加入 5G 加速器後，不僅有了對接中華電信內部不同單位的入口，更能藉由中華電信的品牌影響力，加速建立內外部對阿米索拉的信任與認同。無論接觸潛在客戶、合作夥伴或投資人，都比過去單靠陌生開發更有效率。

這份信任，也進一步反映在募資成果上。「中華電信願意把我們納入加速器，本身就代表對這個市場方向與團隊能力的認同。」邱創群坦言，來自中華電信的肯定，也提升投資人對阿米索拉的信心，使公司順利完成新一輪 4,000 萬元的募資，實收資本額進一步突破 7,000 萬元。

阿米索拉的故事，是中華電信 5G 加速器與新創共創的縮影。透過技術能力、場域資源與市場經驗的分享，中華電信陪伴新創跨越從 POC 走向 Scale-up 的階段，讓創新不只停留在技術驗證，更能轉化為真正被市場需要的產品與服務，進而壯大台灣 5G 創新生態系，讓電信產業的能量成為推動創新成長的重要力量。