20240306-广发证券-电子行业“AI的裂变时刻”系列报告2：AI加速计算需求，台积电ISSCC展望先进制程和先进封装新技术.pdf

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[Table_Page]行业专题研究|电子

2024年3月6日

证券研究报告

[Table_Title]

“AI的裂变时刻”系列报告2

AI加速计算需求，台积电ISSCC展望先进制程和先进封装新技术

[Tabl

分析师：王亮分析师：耿正分析师：焦鼎

e_Author]SAC执证号：S0260519060001SAC执证号：S0260520090002SAC执证号：S0260522120003

SFCCE.no:BFS478

021021021

gfwangliang@gengzheng@jiaoding@

请注意，耿正,焦鼎并非香港证券及期货事务监察委员会的注册持牌人，不可在香港从事受监管活动。

[Table_Summary]

核心观点：

⚫AI加速计算需求，驱动半导体市场走向万亿美元规模。以ChatGPT为代表的生成式AI改变了半导体行业的

格局，大模型参数量急剧增长的背后是对高能效计算永不满足的需求。生成式AI大大加速了半导体市场的增

长，台积电预计2030年将达到万亿美元规模。目前，人工智能模型每四个月翻一番，已经超过了摩尔定律的

速度，现有的技术已经无法满足日益增长的人工智能需求。AI和HPC将加速半导体技术的迭代，推动新技术

的应用和渗透。

⚫先进制程尺寸微缩放缓，晶体管架构变革和新材料推动摩尔定律延续。在半导体发展的早期，摩尔定律主要靠

制造工艺进步带动晶体管尺寸的缩小来实现。但是随着晶圆制造技术逐渐逼近物理极限，晶体管尺寸微缩越来

越难，技术创新的方向逐渐转向架构变化和新材料的使用。当前时间节点，下一代晶体管技术是台积电N2采

用的纳米片晶体管。在纳米片晶体管之后，晶体管的下一代晶体管架构是互补场效应晶体管（Complementary

Field-EffectTransistor，CFET）。CFET通过将NMOS和PMOS堆叠起来，可以将晶体管密度提高1.5-2倍。

⚫先进封装是HPC/AI技术平台升级的核心，新技术迭代推动互连密度提升。当前绝大部分AI加速器基本上都

采用了基于CoWoS集成HBM的方案。但是目前的技术平台还需要大幅提升才能满足未来的高性能计算需求。

先进封装技术升级的核心是提升互连密度以提高数据传输速率。通过3D堆叠将键合通道间距缩小到几微米内，

可以实现和片上互连一样高的互连密度，因此

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