製造頂級晶片越來越貴、建廠成本遠超百億美元,摩爾定律真的終結了?
製造頂級晶片越來越貴、建廠成本遠超百億美元,摩爾定律真的終結了?

3月8日消息,晶片製造行業的摩爾定律已經快要觸及物理極限和經濟極限。雖然晶片製造商還能繼續壓縮晶片上的電晶體尺寸,但製造最先進晶片的成本一直在增加,每個電晶體的生產成本已經停止下降,現在正在開始上升。

在晶片技術發展的早期階段,英特爾聯合創辦人戈登·摩爾(Gordon Moore)曾在1965年作出假設,集成電路上的元件數量將每年翻一番,後來被修正為大約每兩年晶片上的電晶體數量會增加一倍。這就是現在眾所周知的摩爾定律。幾十年來,晶片行業一直在進步,製造出一度難以想像的設備,然後按著摩爾定律穩步推進。

蘋果公司高端筆記型電腦所搭載的M1 Max晶片擁有570億個電晶體。縮小晶片尺寸方面的技術一直在穩步發展,如今數萬個電晶體可以放置在一個比頭髮絲還細的地方。電晶體體積更小,也讓晶片處理速度更快、價格更低廉,使計算能力和生產力得到指數級提升。現在,用戶口袋裡的智能手機處理性能比50多年前幫助人類登上月球的大型計算機還要好,而且成本只是後者的零頭。

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圖/ Apple

多年來,很多人都曾預言摩爾定律行將終結,但晶片製造商不斷突破技術極限,找到儲存更多計算能力的新方法。最新的極紫外(EUV)光刻技術使用波長更短的光在晶圓上蝕刻超細圖案。荷蘭公司ASML是唯一一家為晶片製造商生產EUV設備的公司。每台設備的成本約為1.5億美元。但在全球晶片製造商爭相增加產能之際,公司積壓了大量設備訂單。
隨著電晶體尺寸接近原子水平,晶片製造似乎不可避免地將達到某些物理極限。如今,電晶體之間的距離以幾十奈米為單位,而一奈米大約只有5個矽原子的寬度。

在物理學定律最終終結摩爾定律之前,經濟學定律可能也會終結摩爾定律。製造最先進晶片的成本一直在增加,隨著技術的每一次迭代而變得越來越昂貴。

「摩爾定律從技術上講或許還能繼續,但從經濟角度講,這是行不通的,」半導體行業分析師道格拉斯·奧勞克林(Douglas O'laughlin)表示。

製造每一代晶片都需要更多的流程。這意味著,由於生產過程中涉及數千個複雜步驟,出現錯誤的風險在不斷增加,產量會隨之降低。幾十年後,每個電晶體的生產成本已經停止下降,現在正在開始上升。

同時,建造一座最先進晶片製造工廠的成本可能遠遠超過100億美元。除了資金最充裕的公司,這一成本對所有公司來說都是難以承受的。目前全世界只有三家公司在嘗試。

台積電預計,今年的資本支出將達到400億至440億美元。三星電子則計劃投資170億美元在美國德克薩斯州泰勒市建造一座晶片製造工廠。英特爾將在俄亥俄州建造兩家晶片工廠,初步投資為200億美元。

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圖/ Intel

也許摩爾定律不再是思考晶片行業進步的正確方式,解決問題的方法畢竟不止一種。例如,設計者可以製造出更適合各種具體任務的晶片。蘋果為iPhone、iPad以及Mac電腦自行設計處理器,從而取代英特爾的通用處理器,從而有效證明了這一點的可行性。定制化晶片可以比標準晶片更好利用設備的計算能力,對於蘋果這種能控制設備軟件的公司更是如此。

晶片製造商也可以採用一種「小晶片」的方法,通過把CPU的部分功能剝離開來,並將這些小晶片與內存以及其他以更便宜方式製造的高性能組件打包整合,從而提高系統的整體性能。

市場研究公司SemiAnalysis分析師迪倫·帕特爾(Dylan Patel)表示:「在晶片製程工藝領域,現在有一個'金發女孩效應'(意為不追求極端,恰到好處),不同的工藝節點實際上更適合不同的應用。」「縮小整個晶片的體積,或者把所有東西都放在更先進的工藝節點上,實際上成本更高,而且並不一定意味著有更好的性能和功耗。」

此外科學家發現,使用像氮化鎵這樣的新材料來取代矽,可以以更低成本繼續在單個晶片上封裝更多電晶體。另一個可能的材料是碳奈米管,這種用石墨烯製成的管狀結構直徑只有幾奈米。

人們習慣於通過「定律」來描述某一現象的不可改變,但摩爾作出的預測更像是一個預言。多年來,晶片行業參與者一直在盡其所能努力實現這個預言。幾十年前看起來像魔術、現在已經司空見慣的設備在20年後並不見得仍是技術前沿。

摩爾定律的狹義定義可能無法繼續下去,所幸人類的聰明才智是無限的。

本文授權轉載自:網易科技

責任編輯:傅珮晴、侯品如

關鍵字: #晶片
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化創業挑戰為成長動能,New Taipei Demo Day 成青年創業驗證產品與商模的關鍵舞台
化創業挑戰為成長動能,New Taipei Demo Day 成青年創業驗證產品與商模的關鍵舞台

創新創業能量不僅有益於經濟發展、提升就業機會,也能解決社會問題,為社會帶來廣泛的效益,而這也是新北市政府十分重視創新創業的原因,不僅早在2014年就由新北市經濟發展局成立全台第一個公部門加速器「新北創力坊」,有感於青年創新創業的重要性,新北市政府更於2022年成立青年局接手相關業務,協助新北年輕人更好的進行科技創新、社會企業、藝文設計等創新創業,每年直接挹注資源的新創團隊與新創企業超過100組,是新北青年創業的重要支持者。

從創投陪跑到鼓勵海外市場發展,新北青年局提供完整支援

今(2025)年,青年創業政策特別強調創投鏈結與國際化布局。因此,特於「New Taipei VentureStar 新北新創之星挑戰賽」新增創投陪跑機制,讓創投顧問不再只在決賽亮相,而是在整個輔導過程即提前介入,協助團隊調整商業模式、完善募資策略,並加速與市場端的媒合,讓創業者能更早與創投直接對話、貼近真實市場需求。

至於在引導新創走向國際市場方面,新北市青年局積極與全球創業組織建立合作,例如,在美國在台協會(AIT)的合作下,邀請美國投資人到新北分享海外市場與投資經驗;同時,跟西雅圖創投社群交流,以及舉辦「洛杉磯前進新北」媒合會,為新北青年新創打開接觸海外投資圈與市場的第一扇門。

「新北市希望青年創業者不只在地紮根,更能以國際視角思考市場擴張,把台灣的創新推向全球舞台。」新北市青年局長邱兆梅表示,青創基地會依新創在不同階段的需求提供相應支持:草創期著重法律、會計與商業登記等基礎輔導;而產品已成形的團隊,則能獲得 Demo Day、國內外展會攤位與補助、行銷曝光,以及商務媒合等資源,協助加速前進市場。

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新北市青年局局長 邱兆梅(右) 與 新北創力坊營運夥伴/領濤新創營運長 張芷文Vivian(左)
圖/ 新北市政府青年局

📻 延伸收聽 📻
局長與Vivian在《創業新聲帶》Podcast 的專訪!分享更多關於New Taipei Demo Day 的亮點、青年創業資源的推進策略,以及如何協助新創團隊布局未來:
https://podcasts.apple.com/tw/podcast/%E5%89%B5%E6%A5%AD%E6%96%B0%E8%81%B2%E5%B8%B6/id1498785087?i=1000735317955

2025 New Taipei Demo Day圓滿結束,介觀生醫與摩絡人工智慧獲獎殊榮

在新創從 0 到 1 的旅程中,持續驗證產品與商業模式是否真正可行,是最關鍵的一件事情,這也是新北市政府青年局長期投入的核心方向。
邱兆梅指出,創業者必須不斷測試市場對其創新服務的興趣,並在過程中找到願意共同打磨產品的合作夥伴,或對解決方案有需求的潛在客戶進行概念驗證。「而New Taipei Demo Day正是最重要的驗證舞台之一,讓所有來自新北市各青創基地的科技新創能在這裡展現階段成果,並直接面對投資人、創投基金與產業合作夥伴。」

New Taipei Demo Day 自2024年開始擴大舉辦,不僅規模逐年成長,熱度也年年攀升,今(2025)年,青年局進一步擴大規模:上午以專題論壇開場,下午由新北創力坊、寶高數位基地及土城綠創基地的 12 組優秀新創團隊接力上台 Pitch,現場聚集超過百位創投、企業與產業專家,形成高度密集的創業交流場景。

歷經激烈pitch競賽,以及現場多位專業評審討論,最終頒發「評審獎」予介觀生醫、「潛力獎」給摩絡人工智慧,以肯定其在技術創新與商業前景上的表現,並鼓勵團隊加速向下一階段的市場驗證邁進。

介觀生醫以高階非線性光學虛擬切片技術,把術中病理判讀時間縮短到 5 分鐘

成立於 2022 年的介觀生醫正嘗試用一道光翻轉臨床手術的關鍵流程。他們以「Rapid Fresh Pathology」技術,協助醫師在手術進行當下,迅速判斷腫瘤的良惡性與邊界位置,將過去動輒半小時甚至更久的術中病理檢測,縮短至10分鐘。
介觀生醫共同創辦人吳沛哲解釋,傳統術中病理檢測是以冷凍切片(Frozen Section)進行,但過程可能使組織結構變形、造成偽影產生,高度仰賴病理科醫生的專業經驗判斷。「我們推出的 PATHOscope 系統,結合核心技術與臨床驗證能力,希望協助醫師在關鍵時刻做出更精準的判斷。」

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2025 New Taipei Demo Day 「評審獎」得主-介觀生醫共同創辦人 吳沛哲。
圖/ 新北市政府青年局

介觀生醫在真實臨床場域驗證產品可行性後,接下來的挑戰是,取得更多臨床合作機會與市場推廣資源。吳沛哲分享,進駐新北青創基地後,團隊除了獲得創投媒合與掌握募資簡報技巧等協助,也能更深入理解如輔大醫院等潛在醫療場域的需求,對產品調整與臨床拓展都相當有幫助。「這次能獲得『評審獎』殊榮,不只是對團隊的肯定,也對我們未來的臨床與商業推進帶來極大助益。」

摩絡人工智慧以專業產業知識與強大技術能量,助製造業落地AI Agent服務

摩絡人工智慧成立於2023年,僅用兩年的時間就快速端出產業成果:協助紡織業客戶建立 Textile GPT 方案,以及半導體業者打造地端 AI Agent 服務,以及推動超過十家企業的 AI 概念驗證(PoC)計畫。同時,透過 NVIDIA NeMo™ 平台加速資料整合與生成式 AI 模型微調,使團隊能在 1 至 3 個月內因應企業需求完成模型調校與導入,大幅放大企業客戶的 AI 投資效益。

「能在 New Taipei Demo Day 上分享理念、展示產品、並直接與創投與潛在客戶交流,對我們非常有幫助。」摩絡人工智慧共同創辦人暨執行長高聖翔面帶微笑地表示,新北青年局跟寶高數位基地在團隊成長過程中扮演重要角色,除了協助掌握政府有那些新創計畫與資金可申請,也積極媒合創投、企業客戶,並提供國際參展、行銷曝光與實務課程等資源,讓青年新創能彼此交流、探索跨域合作的可能。「像今年 Demo Day,我們就在現場接到至少十家 VC 與 CVC 的洽詢。這些交流與回饋,正是促使團隊加速迭代、持續壯大的關鍵動能。」

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2025 New Taipei Demo Day 「潛力獎」得主-摩絡人工智慧共同創辦人暨執行長 高聖翔。
圖/ 新北市政府青年局

介觀生醫與摩絡人工智慧不是特殊個案,新北青年局將持續完善青年創新創業成長服務,陪伴更多新創從產品製造驗證、落地實證進展到國內外市場擴張,同時,深化與企業、創投及北部 43 所大專院校育成中心的合作,串連產官學資源,形塑一個可長期運作、跨域共創的創業生態系。

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New Taipei Demo Day 現場也有許多團隊攤位,不僅展示技術,更能促進交流媒合與商機發掘。
圖/ 新北市政府青年局

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