▲台積電董事長劉德音。（圖／記者湯興漢攝）
記者高兆麟／綜合報導
晶圓代工龍頭台積電（2330）董事長劉德音近日投書美國商業雜誌《Fortune》，並在文中描繪了他所看到未來的半導體產業趨勢，劉德音先是回顧了過去半導體的發展歷史，再提出他的展望，他認為未來的50年，AR和VR將成為下一代和世界互動的方式，而這一切都需要透過不斷進步的半導體技術來實現。
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劉德音在文中先是回顧過去半導體發展的歷史，他表示半個多世紀以來，半導體一直是技術創新的核心，技術的進步與半導體性能、能耗和成本的發展同步。現在，隨著對高速運算 (HPC) 以及 5G 和 AI 應用的需求不斷增長，對技術進步的需求猛增，為半導體技術新想像的未來鋪平了道路，其中也有無限的可能可以實現。
劉德音也在文中講述了摩爾定律對半導體的意義，他說過去60年，人們發明了IC，而在過去的發展中，半導體技術是靠著不斷小型化來進步，就像摩爾定律預測的一樣，IC上的電晶體數目每過幾年就會翻一倍，而這樣的進步也讓我們現在使用的手機，運算能力比1969年阿波羅11號登月時，上面的70磅重的電腦來的更強。
劉德音指出，半導體技術和IC的一個關鍵，是不斷降低每個功能的成本，這樣持續的成本降低，隨著時間推移，讓半導體技術能普遍化。
劉德音說，35年前台積電首創的純代工模式的誕生，幫助半導體技術大規模降低成本。在這種模式下，純代工廠運營的半導體製造廠專注於為其他公司生產 IC，而不是提供自己設計的 IC 產品。由於 IC 生產設施的建造和維護成本高昂，並且可能會大量消耗公司的資金，因此將這種生產外包給代工廠可以讓公司將資源集中在終端產品上。這使IC設計行業（Fabless）蓬勃發展，並幫助實現了使遠端工作、線上學習、共享經濟和娛樂媒體，能夠普遍於全世界。
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劉德音也指出，COVID-19及其帶來的限制成為技術創新的另一個轉折點，在一年內發生了過去需要十年時間達成的數位化，也增加了對半導體的需求。根據麥肯錫公司的數據，按照目前的速度，到 2030 年，全球半導體年收入將增長到 1 兆美元以上，直接貢獻 3 兆至 4 兆美元的全球電子產品成長 。然而，持續降低成本的承諾導致人們低估了半導體的價值。正如最近的半導體供應鏈挑戰清楚地表明，半導體無處不在，在現代社會中發揮著寶貴而重要的作用。
劉德音解釋，隨著運算設備變得無處不在，通過全球網路生成和通信的數據量呈指數級增長。為了跟上這種成長，高速運算 (HPC) 變得至關重要，並且正在呈現爆炸式增長，如今，HPC 已經超越智慧型手機成為主要成長動力。根據Report Ocean的研究，它是半導體行業增長最快的領域之一，預計到 2027 年，全球 HPC 晶片組市場規模將從 2019 年的 43 億美元達到 136.8 億美元。
劉德音接著說，虛擬世界與現實世界的融合將給社會互動的方式帶來翻天覆地的變化，並將通過 HPC 應用實現。除了由半導體製成的大量感測器和驅動器之外，虛擬世界和現實世界的這種連結還需要智慧設備、可穿戴設備、物聯網等硬體，以及 5G、人工智慧和大數據分析等技術，用於交流和理解訊息和決策。對於這些應用中的每一個部分，半導體含量及其提供的價值都將迅速增加。
劉德音表示，隨著半導體技術的進步以滿足 5G 和 AI 時代的需求，能源效率已成為最重要的指標，半導體技術運算能源效率每兩年提升兩倍，市場普遍樂觀認為，會像過去50年以樣順利發展，也讓外界將其與摩爾定律混為一談，不過就是因為這種樂觀，促使了產業迎接挑戰，並且將預言自我實現。
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展望未來，劉德音認為，在接下來的 50 年中，下一代可能會使用AR、VR作為他們與世界互動的主要方式。今天的 VR/AR 頭戴顯示器平均重量超過一磅，電池壽命不到兩到三個小時，而且價格高昂，這讓他們想起了 25 年前的手機。劉德音指出，要達到與當今手機相同的普及水平，VR/AR 設備需要提高 100 倍以上。這只能通過不斷進步的半導體技術來實現。
劉德音預言，未來幾十年將是半導體行業的黃金時代。在過去的 50 年裡，半導體技術的發展就像在隧道裡行走。前進的道路很明確，因為每個人都在努力遵循一條明確的道路，就是縮小電晶體。現在我們正在接近隧道的出口。隧道之外還有更多的可能性：從材料到架構的創新使新路徑成為可能，以及由新應用定義的新目的地。半導體業將不再受隧道的限制，將擁有無限的創新空間。