台積電A16技術亮相,半導體進入埃米時代!7大新技術搶先看:CoWoS、矽光子進度到哪了?
台積電A16技術亮相,半導體進入埃米時代!7大新技術搶先看:CoWoS、矽光子進度到哪了?

台積電在4月24日舉辦2024年北美技術論壇,會中揭示其最新的製程技術、先進封裝技術、以及三維積體電路(3D IC)技術,憑藉此領先的半導體技術來驅動下一世代人工智慧(AI)的創新。

台積電也首度發表最新A16製程技術,也就是2奈米的進化版,正式宣告半導體進入埃米(angstrom)時代。A16技術結合領先的奈米片電晶體及創新的背面電軌(backside power rail)解決方案,以大幅提升邏輯密度及效能,預計於2026年量產。

台積電A16
台積電量產時程
圖/ 台積電提供

A16將結合台積公司的超級電軌(Super Power Rail)架構與奈米片電晶體。超級電軌技術將供電網路移到晶圓背面而在晶圓正面釋出更多訊號網路的佈局空間,藉以提升邏輯密度和效能,讓A16適用於具有複雜訊號佈線及密集供電網路的高效能運算(HPC)產品。

相較於台積公司的N2P製程,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%,晶片密度提升高達1.10倍,以支援資料中心產品。

台積電A16
圖/ 台積電提供

亦推出系統級晶圓(TSMC-SoW™)技術,此創新解決方案帶來革命性的晶圓級效能優勢,滿足超大規模資料中心未來對AI的要求。

今年適逢台積公司北美技術論壇舉辦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。北美技術論壇於美國加州聖塔克拉拉市舉行,為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。

總裁魏哲家表示:「我們身處AI賦能的世界,人工智慧功能不僅建置於資料中心,而且也內建於個人電腦、行動裝置、汽車、甚至物聯網之中。台積公司為客戶提供最完備的技術,從全世界最先進的矽晶片,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製程技術,以實現他們對AI的願景。」

台積電揭露技術進展:CoWoS、矽光子進度到哪?

技術論壇揭示的新技術包括:

NanoFlex™技術支援奈米片電晶體

台積電即將推出的N2技術將搭配TSMC NanoFlex技術,展現在設計技術協同優化的嶄新突破。TSMC NanoFlex為晶片設計人員提供了靈活的N2標準元件,這是晶片設計的基本構建模組,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效能最大化。客戶能夠在相同的設計區塊中優化高低元件組合,調整設計進而在應用的功耗、效能及面積之間取得最佳平衡。

N4C技術:

台積公司宣佈推出先進的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%且採用門檻低,預計於2025年量產。N4C提供具有面積效益的基礎矽智財及設計法則,皆與廣被採用的N4P完全相容,因此客戶可以輕鬆移轉到N4C,晶粒尺寸縮小亦提高良率,為強調價值為主的產品提供了具有成本效益的選擇,以升級到台積公司下一個先進技術。

CoWoS®、系統整合晶片、以及系統級晶圓(TSMC-SoW™):

台積公司的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頻寬記憶體(HBM)。同時,台積公司的系統整合晶片(SoIC)已成為3D晶片堆疊的領先解決方案,客戶越來越趨向採用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。

台積公司系統級晶圓技術提供了一個革新的選項,讓12吋晶圓能夠容納大量的晶粒,提供更多的運算能力,大幅減少資料中心的使用空間,並將每瓦效能提升好幾個數量級。台積公司已經量產的首款SoW產品採用以邏輯晶片為主的整合型扇出(InFO)技術,而採用CoWoS技術的晶片堆疊版本預計於2027年準備就緒,能夠整合SoIC、HBM及其他元件,打造一個強大且運算能力媲美資料中心伺服器機架或甚至整台伺服器的晶圓級系統。

矽光子整合:

台積公司正在研發緊湊型通用光子引擎(COUPE™)技術,以支援AI熱潮帶來的數據傳輸爆炸性成長。COUPE使用SoIC-X晶片堆疊技術將電子裸晶堆疊在光子裸晶之上,相較於傳統的堆疊方式,能夠為裸晶對裸晶介面提供最低的電阻及更高的能源效率。台積公司預計於2025年完成支援小型插拔式連接器的COUPE驗證,接著於2026年整合CoWoS封裝成為共同封裝光學元件(Co-Packaged Optics, CPO),將光連結直接導入封裝中。

車用先進封裝:

繼2023年推出支援車用客戶及早採用的N3AE製程之後,台積公司藉由整合先進晶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品質要求。台積公司正在研發InFO-oS及CoWoS-R解決方案,支援先進駕駛輔助系統(ADAS)、車輛控制及中控電腦等應用,預計於2025年第四季完成AEC-Q100第二級驗證。

延伸閱讀:矽光子台灣隊誓師大會,大立光、鴻海、穩懋都來了!矽光子台灣隊要做什麼?為何超受關注?

責任編輯:錢玉紘

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全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定
全球最佳!中國附醫積極打造安全智慧醫院,亮眼表現獲 HIMSS肯定

為提供以病患為核心的醫療照護服務,中國醫藥大學附設醫院(以下簡稱中國附醫)早在數年前就展開智慧醫院布局,並獲得國內外獎項肯定、創下許多台灣第一。舉例來說,中國附醫不僅連續完成美國醫療資訊與管理系統學會(HIMSS)的 INFRAM Stage7認證、EMRAM Stage7認證、AMAM Stage6認證並獲得亞洲首座HIMSS Davies Award of Excellence大獎,更進一步獲得HIMSS「數位健康指標(Digital Health Indication,DHI)」全球最高成績殊榮。

中國附醫是如何辦到的?

中國醫藥大學附設醫院資訊副院長陳俊良面帶微笑的說:「在蔡長海董事長以及周德陽院長高瞻遠矚領導下,我們早在2021年就擘劃清楚的智慧醫療藍圖,還有專職單位負責各項工作,此外,還可以彈性因應業務需求敏捷展開跨部門合作。」舉例來說,在數據管理與應用這個領域,資訊室負責臨床醫療數據資料的蒐集,大數據中心則肩負巨量數據挖掘與應用,至於人工智慧中心則是將人工智慧技術應用到智慧醫療各個領域的關鍵推手。「在實踐智慧醫院這個旅程中,資訊室肩負數據治理重責,必須從(醫護)需求面、(數據)來源面、(安全/隱私)技術面等構面進行規劃與啟動相關實務。」

自由系統
圖/ 自由系統

從身分驗證管理到內部通訊,自由系統助中國附醫深化安全防護力

為發揮醫療數據的最大價值,中國附醫尤其重視資訊安全防禦,陳俊良表示:「第一前提是合規、因應資安法優化系統、數據、裝置設備與人員的安全性。」具體作法有二:首先是因應資安法以縱深防禦的方式持續強化對私有雲環境與設備的安全管理;其次是加強整體資安可視性與自由系統合作,由其協助導入微軟各項的解決方案,並提供資安監測與即時異常通報等服務,讓中國附醫可以更具效率與效能的方式過濾與發現異常事件。

中國醫藥大學附設醫院資訊室系統維護組組長李祥民進一步解釋:「資安威脅無所不在,過去幾年,勒索軟體威脅更是防不勝防,為了解決這個問題,光是保護數據資料還不夠,必須從身份、裝置、帳戶等多元角度切入,因此,微軟在2021年開始提供資安解決方案時,我們就開始評估有能力解決問題的廠商,決定合作廠商的原因有三:首先是原廠推薦,由原廠的角度評估廠商有解決問題的能力,其次是自由系統展現出的專業技術與符合客戶需求的服務;最後,同時也是最重要的是,他們可以提供即時監測並提供通報服務,極大程度緩解中國附醫在資安人力與能力的欠缺,讓我們可以更好的落實安全防護。」

因此,中國附醫順利在2022年導入微軟資安解決方案,而這,不僅提升了中國附醫的資安防護能力,例如分別在2022年跟2023年預先偵測異常事件並成功防堵來自外部的安全攻擊,也讓資訊同仁可以專注在核心業務上,極大化資訊與數據價值。良好的合作體驗也讓雙方合作關係進一步擴展到應用程式端的安全防護,例如,將地面郵件系統搬遷到微軟的雲端服務,藉此降低Email Server的維運成本與損壞風險,同時,優化帳戶登入管理等。

陳俊良表示:「過去幾年,資安威脅不減反增,但是,透過縱深防禦的強化並且經由合作廠商加強即時監控與協助行政通報等服務,我們可以逐步優化資訊安全防護能量,並成功讓異常事件的發生頻率下降,而這,也是中國附醫可以順利獲得HIMSS的INFRAM Stage7跟EMRAM Stage7等認證的關鍵原因之一,為此,後續將持續與合作夥伴共同努力、與時俱進的深化安全防護能力。」

自由系統
圖/ 自由系統

透過雲端身分驗證落實Single Sign On以提升縱深防禦能力

除了導入資安與雲端郵件之外,李祥民表示,中國附醫更於日前將雲端身分驗證跟院內簽核系統的登入機制彙整在一起,以優化登入安全。「接下來,我們會與自由系統合作,重新盤點、評估有哪些院級服務適合以Microsoft Azure AD進行單一登入與多因素驗證,藉此提升安全防護機制。」

自由系統業務經理許廷輔表示,資訊安全不可能一步到位,相反的,需要長期、動態的進行調整與優化,因此,需要組織上下齊心、一同落實安全防禦。「從2021年至今,我們發現,中國附醫不僅重視資訊安全,更身體力行、彈性敏捷的因應潛在威脅做出調整、改變,這是很難能可貴的地方,為進一步擴大成效,自由系統將針對中國附醫在(數據)資料安全與雲端服務等策略提供更多適合中國附醫的產品及服務。」

「智慧醫療、智慧醫院涉及的面向既廣且深,不可能單憑己力完成,需要專業的外部夥伴提供最佳支援與服務,我們很開心可以有自由系統這樣的夥伴,期待未來有更多合作火花,讓中國附醫可以一步一腳印的建構與完善安全智慧醫院布局。」關於中國附醫與自由系統的未來合作,陳俊良如是總結。

自由系統
圖/ 自由系統
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