台積電於4月底在美國加州舉辦2024年北美技術論壇，發表其最新半導體製程技術A16（1.6nm）、下一代先進封裝及3D晶片技術等6大半導體技術創新，引發業界關注。在全球發展人工智慧（AI）的熱潮之下，台積電憑藉其領先的晶片技術、穩定擴增的產能，成為英偉達等AI晶片的最重要代工廠。

研究機構TechInsights報告顯示，台積電2023年總銷售額達692.76億美元，成為全球半導體產業冠軍。摩根大通（小摩）、摩根士丹利等金融服務機構均對台積電的後續發展給予樂觀預測，小摩在最新報告中認為，台積電在技術創新和先進封裝領域的領先地位，以及在AI時代的關鍵作用，透過一系列技術突破，有望在未來幾年繼續保持在半導體產業的領先地位。

以下為台積電在2024北美論壇發表的六大半導體技術：

A16 1.6nm製程技術

台積電A16製程節點是其首個整合奈米片電晶體（nanosheet）以及背面供電技術「Super Power Rail」的節點，特別適合高效能運算（HPC）及人工智慧（AI）應用，是台積電N2P製程的迭代。根據台積電先前公佈的路線圖，N2、N2P 2nm節點定於2025年量產，A16預計將於2026年下半年量產。

與2nm N2P節點相比，A16提高了電晶體密度和能效，在相同Vdd（正電源電壓）下可實現8~10%的速度提升；在相同速度下，功耗可以降低15~20%。此技術可幫助資料中心計算晶片實現1.07~1.10倍的晶片密度。

台積電在北美高峰會同時宣布A14製程節點，預計將採用第二代奈米片電晶體以及更先進的背面供電網絡，預計在2027~2028年開始生產，預計不會採用High NA EUV光刻機。

根據路線圖，台積電1nm製程A10已在規劃中。消息人士於2024年1月透露，台積電將更先進製程的1nm晶圓廠規劃在嘉義科學園區，已派人前往目標地塊勘測。此選址離嘉義高鐵站車程僅七分鐘，往北串起台積電中科、竹科廠，往南串連南科廠及高雄廠，便於工程師通勤交流。

NanoFlex創新奈米片電晶體

台積電即將推出的N2製程製程將採用NanoFlex創新奈米片電晶體技術，這是該公司在設計與技術協同優化方面的又一突破。 NanoFlex為N2製程標準單元提供設計靈活性，其中短小電晶體單元可實現更小的面積和更高能效，而高單元則最大限度地提高性能。

客戶能夠在同一設計內優化小單元和大單元的組合，調整設計，以達到最佳功耗、性能和麵積平衡。

N4C製程技術

台積電宣布推出N4C技術，是N4P的迭代，可降低8.5%的晶片成本，計畫於2025年量產。該技術提供具有高效面積利用率的基礎IP和設計規則，與廣泛應用的N4P相容，縮小晶片尺寸並提高良率，為客戶提供高性價比選擇。

CoWoS、SoIC和系統級晶圓（TSMC-SoW）

台積電錶示，CoWoS先進封裝已成為AI晶片的關鍵技術，被廣泛採用，允許客戶將更多的處理器核心與HBM高頻寬儲存堆疊封裝在一起。

同時，整合晶片系統（SoIC）已成為三維晶片堆疊的領先解決方案，客戶正越來越多地將CoWoS與SoIC及其他元件搭配使用，以實現最終的系統級封裝（SiP）整合。

台積電宣布推出CoW-SoW封裝技術（TSMC-SoW），基於台積電於2020年推出的InFO-SoW晶圓上系統整合技術迭代而成。透過晶圓級系統整合封裝技術（SoW），可以在單晶片12吋晶圓上製造大型晶片陣列，提供更強算力的同時，減少空間佔用，並將每瓦效能提升多個數量級。先前特斯拉的Dojo D1超級晶片，就利用台積電的此類製程實現，利用單晶片晶圓實現強大算力。

據悉，特斯拉自研的Dojo D1超級晶片採用台積電7nm製程，並結合InFO-SoW先進封裝、垂直供電結構製造而成，用於訓練自動駕駛汽車AI大模型。參數方面，每個模組包含5×5總計25顆晶片，每個單晶片包含高達354個核心，因此片上SRAM換從總計達11GB，算力9050TFLOPS。

台積電表示，首款SoW產品－基於整合式扇出型封裝（InFO）技術的純邏輯晶圓已投入生產。利用CoWoS技術的CoW-SoW晶圓預計將於2027年問世，屆時將可整合SoIC、HBM和其他元件，創造強大的單晶圓級系統，其運算能力可與整個機架甚至整個伺服器相媲美。這類晶片將擁有龐大的面積，可整合四個SoIC晶片+12個HBM儲存晶片以及額外的I/O晶片，功率可達數千瓦。

矽光子整合COUPE

台積電正在開發緊湊型通用光子引擎（COUPE）技術，以支援人工智慧熱潮帶來的資料傳輸爆發式成長。 COUPE採用SoIC-X晶片堆疊技術，在矽光子晶片堆疊電子晶片，並確保兩片晶片之間最低的傳輸阻抗，能效比傳統堆疊方式更高。

台積電計畫在2025年將COUPE技術用於小尺寸插拔式設備，速度可達1.6Tbps，相比目前最先進的800G乙太網路倍增。 2026年，台積電將其整合入CoWoS封裝中，作為共同封裝光學元件（CPO）直接將光學連接引入封裝中，這樣可以實現高達6.4Tbps的速度。第三個迭代版本可望進一步改進，速度翻倍至12.8Tbps。

汽車晶片先進封裝

繼2023年推出N3AE「Auto Early」製程後，台積電將持續透過整合先進晶片和先進封裝，滿足汽車客戶對更高算力的需求，以及車規級認證的要求。台積電正在為高級輔助駕駛系統（ADAS）、車輛控制和車載中央電腦等應用開發InFO-oS和CoWoS-R解決方案，目標是在2025年第四季之前獲得AEC-Q100 2級認證。

日前台積電法說會之後，大摩預計台積電Q2營收將季增5%~7%，並給出860元新台幣的目標價預測。小摩預測台積電今年毛利率維持在52%~54%區間，預計今年底3nm產能將達到10萬片規模，明年將增加到15萬片，並給出900元新台幣的目標股價。小摩同時預計，台積電在未來3~4年內，在AI晶片的市佔率仍將維持在90%以上，到2027年AI相關收入佔比將升至總營收的25%。

台積電法說會、多場技術論壇過後，給市場釋出穩健訊號，包括花旗銀行、美銀證券、瑞銀在內的金融機構，均對台積電給予全年營收成長的預測。在人工智慧市場需求持續成長的帶動下，以及美日晶片工廠新產能的釋放，預計台積電未來幾年將持續領先全球半導體產業，並憑藉技術實力維持AI晶片領域的龍頭地位。