工研院研發MOSAIC 3D AI晶片！「聽聲辨別」AI晶圓研磨機　效率提升5倍

記者王翊綺／台北報導

▲工研院研發的「MOSAIC 3D AI晶片」是全球首款專為生成式AI應用所設計的晶片，能滿足各類型AI需求。（圖／工研院提供）

SEMICON國際半導體展今（4）日展開，「經濟部產業技術司主題館」一口氣展示45項前瞻技術，其中全球首款專為生成式AI應用所設計的MOSAIC 3D AI晶片（MOSAIC），不僅拿下2024 R&D100大獎，更劍指市場一片難求的高頻寬記憶體（HBM），提供AI產業更高效能、高彈性、高性價比的替代方案。另外，現場也展示內嵌超音波的AI智能晶圓研磨加工系統，大幅提升製程良率與效率，有助我國半導體供應鏈自主化程度提升。

經濟部產業技術司司長邱求慧表示，根據Fortune Business Insights預估，生成式AI市場規模，將從2024年的670億美元，增長到2032年的9,676億美元，年均複合成長率高達39.6%，經濟部產業技術司積極投入AI人工智慧、HPC半導體、化合物半導體等前瞻技術研發，截至目前已投入超過300億元在相關領域，尤其著重在提升我國半導體供應鏈自主化。

本次亮點技術之一的「MOSAIC 3D AI晶片」採用晶圓級記憶體+邏輯堆疊方案，為工研院與力積電（PSMC）合作研發，是全球首款將邏輯運算和記憶體整合在一起，設計出可彈性延伸的3D堆疊技術，大幅縮短記憶體與運算核心間的傳輸距離，從微米（um）大幅縮短至奈米（nm），產生的熱能也僅1/10，成本也僅1/5。力積電副總經理暨技術長張守仁指出，該技術擁有高性能、低成本、可擴展、客製化等優勢，獲得國際晶片大廠青睐。

▲工研院研發「AI智能晶圓研磨加工系統」，與國內設備廠創技工業、主軸廠釸達精密、SiC長晶廠穩晟材料合作驗證，可將碳化矽的加工效率提升3至5倍，顯著降低耗材成本，更有助於推動碳化矽在車用電子市場中的應用。（左起）工研院機械所副所長楊秉祥、經濟部產業技術司司長邱求慧、穩晟材料董事長朱閔聖。（圖／工研院提供）

針對「AI智能晶圓研磨加工系統」，穩晟材料董事長朱閔聖則表示，該系統可透過AI聲頻感測器分析，對晶圓加工過程的訊號進行判讀，即時分析研磨砂輪的填塞及鈍化狀態，並搭配內嵌智慧高頻致震輔助研磨主軸，將晶圓研磨中的碎屑震出，讓研磨刀具保持鋒利，不需像過去頻繁停機更換耗材，讓整體晶圓加工效率提升3-5倍，且可降低耗材使用率。目前穩晟材料已導入該系統，並試量產研磨6吋與8吋碳化矽晶圓，預期可提升國內半導體關鍵設備自製率，同時成為推動碳化矽應用產業的強勁助力。

▲工研院「車載碳化矽技術解決方案」已導入本土元件製造、模組封裝及系統業者，有助於帶動我國碳化矽功率半導體產業發展，並打入歐美日汽車產業關鍵客戶，實現經濟與環境效益雙贏。（左起）工研院電光系統所組長張道智、經濟部產業技術司司長邱求慧、工研院電光系統所所長張世杰、穩晟材料董事長朱閔聖。（圖／工研院提供）

▲著眼於未來AI伺服器晶片散熱將以液冷為主，工研院開發出應用於浸沒冷卻的均熱板蒸發器（VC Boiler）元件貼附於晶片之上，利用高均溫性與外表面微結構，加速沸騰蒸氣泡生成，達成更高效能的晶片熱量移除效果。（左起）經濟部產業技術司司長邱求慧、工研院電光系統所所長張世杰、工研院電光系統所組長王欽宏。（圖／工研院提供）

此外，經濟部產業技術司主題館更展示「車載碳化矽技術解決方案」、「AI伺服器高階晶片散熱方案」、「單站多功能精密元件檢測系統」、「陣列3D檢測技術」、「EUV計量標準」等關鍵技術。工研院電子與光電系統研究所所長張世杰提到，生成式AI的出現，推動雲端運算發展到邊緣運算，也加速消費性電子、智慧家庭等應用快速變化，面對全球對AI需求激增，工研院積極投入半導體前瞻技術研發，推動晶片設計與製造技術革新的同時，也滿足市場需求，以確保我國在這場科技競賽中保持領先地位。