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全球经济背景与产业增长
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全球半导体市场在经历2023年库存调整后，预计2024年将恢复增长。根据经济合作与发展组织(OECD)经济展望报告显示，2024年和2025年全球GDP增长率预计均为3.2%，主要经济体增长率各异 - 印度增长率最高，达6.2-7.6%，中国为4.2-5.0%，美国为1.9-2.8%。
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0 c( U% O0 G' Z/ ~图1展示OECD对2024/2025年主要经济体GDP增长预测，反映经济复苏趋势。( c6 S: `2 F8 V- X q9 h. p, L! \9 o
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半导体产业市场规模展现明显复苏轨迹。历史数据显示，该产业经历周期性增长，受疫情和供应链中断等因素影响显著。
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/ v( J; v* ?- [( ]# \' u3 v8 e" w图2显示2015-2025年半导体产业市场规模趋势，展示复苏和增长预测。# Z& r5 f. u6 ]8 |6 H* z- X
人工智能驱动增长/ B4 P4 L/ Y. e' I8 |
' O# g/ I3 e+ ]. ]$ P8 r人工智能已成为半导体产业增长的主要推动力。大型语言模型(LLM)的发展创造了对高级计算能力的巨大需求。
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图3展示AI应用对算力需求的指数级增长及相应芯片发展。
: d- O$ D0 x6 [# }+ Y( }先进制程工艺! u# C- r! }6 n4 d
) ~; G' _9 Z7 R) ]5 ?' C7 e台积电在先进制程技术领域保持领先地位。公司的技术路线图显示制程节点持续进步，每一代都在性能和功耗效率方面有所提升。
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& }; \/ \" o3 U$ s* g/ f4 ^1 H, o图4比较台积电各代先进制程节点的性能参数，展示技术进步。( z% \' ^% @: c; H4 }
" t& K. V' }( p X" z8 y先进封装技术- ?8 y* A+ u3 r W5 I7 y9 Q [
- k$ A/ ~. V3 ^- b6 z半导体产业在先进封装技术领域取得重大进展，主要由性能提升和集成需求驱动。; @4 s" u/ _) Q9 M5 {
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6 m' T( ^, |1 F! |9 R7 W- m( B7 z$ o图5展示从引线键合到2.5D/3D先进封装技术的演进。+ O) j. r( A6 N! c" U1 r: Q O
存储技术与集成
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高带宽内存(HBM)技术持续发展，以满足AI应用的要求。HBM规格的演进显示在带宽和容量方面持续提升。! |- ^( y8 A3 ]) v
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# c( p [' o3 Y. b) e/ T+ a8 D图6展示各代HBM技术规格的进展。
+ ^( ]; M1 Y, L7 t. p产业协作与生态系统发展( l7 R" s0 g N' m B# u l7 C
+ Y: E- v3 P- J1 m发展先进半导体技术需要产业生态系统广泛协作。台积电的3D Fabric联盟是典型案例。
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图7展示台积电3D Fabric联盟的协作生态系统，显示各产业伙伴及角色。
+ N3 M n% U1 A9 I9 D制造产能与尖端技术# g1 [; B, N6 {: M1 f4 o
+ o5 J) C' F G) p2 o台积电CoWoS产能持续扩张，以应对市场需求。据统计，到2024年底，台积电CoWoS月产能将达到3.5万片，2024全年产出预计达30至32万片。台积电进一步规划在2025年底将月产能提升至6万片以上。* j- x8 d- s- u9 c
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图8显示台积电CoWoS产能扩张计划及主要客户需求预测。
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芯片制程技术的持续进步推动了晶体管密度提升、功耗降低和性能提升。从N5到A16的制程演进展示了从FinFET到GAAFET的转变，每一代都带来5-20%的性能提升。特别是N2相比N3E，性能提升10-15%，功耗降低25-30%，晶体管密度增加15%。0 `: d- w+ Z' S4 p! n
先进封装发展
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CoWoS技术结构展现了复杂的多层次集成方案，包含GPU晶圆、硅中介层和HBM存储器的精密组合。, g$ t! r. P; D' l+ @9 W
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图9详细展示CoWoS技术的结构和制造流程。* u9 y6 n; O0 q, T3 Q: Y6 \/ v, Y. F
1 c& Z) @7 A( x w2 I9 x# s( ^存储技术发展方向专注于提升带宽和容量。不同类型的存储技术针对特定应用场景进行优化，在带宽和容量之间寻求平衡。 J* }0 v" n. e/ t
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; h! f0 s5 I: G图10对比不同存储技术的带宽和容量特性。9 D. N5 |3 r& k, Q; w
未来展望$ ~9 H' o3 N& R; U3 ?4 K+ |
1 I1 b6 p4 U2 L9 @# V% S半导体产业在AI应用的推动下，预计将持续增长。产业面临的挑战包括：3 d# o U# x: a& e
先进制程投资规模庞大供应链韧性需求提升制程微缩面临的物理限制地缘政治因素带来的不确定性, p I; X5 }3 ?6 s+ x& I3 z5 Q! Z
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技术合作与创新生态系统的建立将在产业发展中发挥核心作用。半导体企业需要在研发投入、战略合作和地缘政治因素等方面保持平衡，确保技术进步和增长的可持续性。, A4 \0 b/ |1 }
参考来源. n" A" F) W( E4 g. u9 I. Y$ R
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K. Cheng, "2025 Semiconductor Industry Outlook and Key Issues," [Technical Presentation], Institute for Information Industry, Taipei, Taiwan, Dec. 4, 2024.5 X9 y: W: ^2 x, i4 X. _( k
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