2022年开始广泛应用的生成式AI，未来将演变为代理型AI，进而发展为物理AI，彻底改变半导体产业结构，并持续推动行业增长。过去十年，移动设备一直是半导体产业的主要驱动力，而未来AI将成为新的核心动力。在日本举办的“TSMC 2026 Japan Technology Symposium”上，台积电高级副总裁兼副首席运营官Kevin Zhang（ケビン・ジャン）分享了这一观点。
TSMC技术研讨会旨在向合作伙伴展示产品技术路线图和未来愿景，活动每年春夏季在美国、台湾、中国、日本等地巡回举办。本文整理了Kevin Zhang上午主旨演讲的主要内容。
“我们一直预测，到本世纪末，全球半导体市场规模将突破1万亿美元大关，而这一目标有望在今年提前实现。预计今年内半导体市场规模将轻松突破1万亿美元。”Zhang表示。
在半导体制造领域，基于代工模式的无厂房企业（Fabless）增长速度超过了垂直整合制造商（IDM）。尤其是无厂房企业将复杂且高成本的技术开发和制造交由代工厂，专注于产品创新，这加快了技术革新的步伐。
Zhang预测，到2030年半导体市场规模将超过1.5万亿美元，其中高性能计算（HPC）和AI占55%，移动设备占20%，汽车和物联网各占10%，其他占5%。随着AI变得更加复杂和强大，众多企业和组织正集中力量构建AI基础设施，AI的重点也正从“训练”转向“推理”。用户通过使用代币创造的价值吸引更多用户和投资，形成推动半导体需求增长的“飞轮效应”。
“未来将动员数十万乃至数百万的AI加速器、GPU、TPU、CPU和XPU，提供强大计算能力。我们需要更高能效的先进计算解决方案。”Zhang说道。
作为先进解决方案的例子，台积电正在开发片上SRAM技术，旨在兼顾高带宽和低延迟，解决SRAM电路密度限制的问题，计划与合作伙伴共同开发将DRAM直接堆叠在逻辑芯片上的技术。
Zhang在演讲中引用了NVIDIA创始人黄仁勋在世界经济论坛上提出的“5层蛋糕”模型，涵盖“能源”“基础设施”“芯片（处理器）”“AI模型”“应用”五个层面。他特别关注“芯片”和“应用”两层。
在芯片方面，他强调了工艺微缩、3D堆叠及内存加速技术的重要性，同时指出将芯片间连接从铜线替换为光纤技术的必要性。数据中心规模的计算需要连接数百万芯片，随着数据量和传输速度提升，传统铜线面临功耗、发热和信号衰减等挑战。台积电通过电路芯片与光电芯片堆叠的光电融合封装技术“COUPE”解决了这一问题，实现了降低功耗并支持数据中心规模扩展。
在AI应用方面，Zhang重点关注智能手机、智能眼镜、汽车和类人机器人四大领域。
智能手机作为先进计算设备，将继续是重要的个人终端。电力效率、无线通信和摄像头是关键要素，预计2026年下半年将推出搭载2纳米SoC和12纳米FinFET工艺的机型。
智能眼镜作为连接视觉与数据中心的新型设备，具备即时智能化潜力。虽然在形态和性能上仍处于发展阶段，台积电正通过16纳米FinFET工艺持续提升其性能和能效。
汽车领域，尤其是自动驾驶方面，Zhang将未来汽车称为“硅定义车辆”。目前搭载的SoC计算性能约为数百TOPS，未来将提升至数千TOPS，实现“免手控”“免视线”“免思考”的自动驾驶体验。
类人机器人则需要实现物理世界与数字世界的无缝融合，集成视觉、压力、运动等多种传感能力，并结合电力管理等多项半导体技术。Zhang指出，打造类人机器人虽不易，但毫无疑问是半导体应用领域一个激动人心的新前沿。他将汽车称为“最简单的机器人”，而类人机器人则是“终极机器人”，并提及汽车制造商正积极进军机器人领域。
在技术路线方面，Zhang介绍了2纳米工艺的量产计划及更先进技术的发展。
2纳米工艺“N2”已于2025年第四季度开始量产，后续“N2P”预计2026年下半年量产，2027年以后计划推出性能功耗面积（PPA）优化的“N2X”，改进版“N2U”目标2028年量产。
此外，预计2026年将实现1.6纳米工艺“A16”的量产，采用背面电源供应技术（Super Power Rail，SPR）。
1.4纳米工艺“A14”相比N2工艺，电力性能提升最高15%，同速运行时功耗降低30%，逻辑密度提升约1.23倍，芯片密度提升约1.2倍，计划2028年量产。作为“A14系列”，还计划于2029年量产尺寸更小的“A13”和采用SPR的“A12”。
未来发展重点聚焦于晶体管架构创新和新材料应用，具体包括堆叠n沟道和p沟道晶体管的互补型晶体管（CFET）以及二维材料（如石墨烯）的利用。结合COUPE光电融合封装、2.5D封装技术CoWoS及持续微缩的工艺技术，这些都是支撑未来AI应用不可或缺的关键技术。
最后，Zhang谈及半导体市场对经济的深远影响。
“预计到2030年半导体市场规模将达到1.5万亿美元，但真正理解半导体对社会的影响，需要考虑其带来的经济波及效应。1.5万亿美元的半导体市场将成为4万亿美元电子产业的基础，进一步催生15万亿美元的IT相关市场，最终推动超过150万亿美元的全球GDP增长。”
“考虑到已经发生的AI革命，半导体将成为支撑所有AI应用的核心力量，彻底改变我们今天所做的一切，影响人类生活的方方面面。这对我们所有人来说，都是一个极具潜力的伟大机遇。”Zhang总结道。
