很顯然,市場對於運算效能的需求是深不見底的,尤其在AI和5G等新一代應用的刺激下,追求強大性能的慾望只會持續高漲。因此可預期,高階晶片的製程將會一路下探到物理極限,也就是達到3奈米以下,同時也會持續推升系統單晶片(SoC)的設計複雜度。
從台積電7奈米製程訂單的火熱程度,就可看出此一趨勢。這個目前人類史上最高階的產品幾乎是一推出量產,就馬上成為主流產品,不僅10奈米的客戶紛紛升級採用,新一代的設計也更傾向直接導入此製程。而依據台積電在第二季法人說明會中的預估,其7奈米晶片製程業績將會佔第三季營收的10%,第四季將更提升到20%。
而在產品應用方面,台積電總裁魏哲家表示,其7奈米製程晶片將主要用在伺服器、智慧手機應用處理器(AP)、處理器(CPU)、FPGA和繪圖晶片(GPU)等。
IC設計服務業者同樣也感受到今年高階製程的熱力,以創意電子為例,從去年第4季就開始有7奈米製程的相關業務,但僅占其去年整體營收的1%,但到了今年,相關的需求就持續增加,預計今年7奈米製程業績將可達10%以上。
然而,7奈米其實只是個開始,重頭戲將會是在5奈米和3奈米的時代,屆時晶片的運算力和整合度會是個什麼樣的風貌,令人非常期待。
目前台積電正積極建設其位在南部科學工業園區的5奈米廠(編號為晶圓十八廠),該廠已在今年初動土,預計將投入新台幣7千億元,第一期廠房預計於2019年第一季完成裝機,2020年年初進入量產。
以單晶片可容納的電晶體數量來看,7奈米約有200億個,到了5奈米則增加至300億個,若發展至3奈米,則有望突破400億個,其數量就更加靠近人類的腦神經細胞的數量(有研究指約1500億個)。
至於用在哪裡?應該也還是一樣,就是伺服器、智慧手機、CPU、FPGA和GPU。因為除非它們的反應和速度能跟人腦速度同步,甚至比人腦還快,否則市場應該永遠不會滿足。