答案不在於築牆自守,而在於與可信任夥伴深度綁定,將台灣的技術能力嵌入全球產業體系,從輸出產品轉型為共同定義下一世代技術。
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A:AI的三大支柱——演算法、資料、算力——後兩者都高度依賴半導體。資料的蒐集與儲存靠電子裝置,模型訓練的算力來自先進晶片。換句話說,半導體技術若停滯,AI發展也會卡住。對任何想參與AI經濟的國家,這已是必要條件,不是加分項。
A:製造能力和研發能力必須共生:對量產的深度理解,能讓研發成果更具商業可行性;持續創新的研發,才能讓產業不只靠現有技術吃老本。台灣的優勢在於掌握龐大製造數據,可用來訓練AI模型、強化製程,形成研發與製造互相強化的正向循環。
A:面對水、能源、人才的資源上限,台灣必須「走出去」。策略不是壟斷技術,而是與理念相近國家建立深度聯盟——分散製造、跨國研發、可信任供應鏈合作。核心邏輯是「共同命運」:台灣的成功從來不是打敗對手,而是成為全球上下游不可或缺的夥伴。
半導體是現代數位經濟的基礎。從手機到資料中心,幾乎所有電子設備皆仰賴半導體晶片運作。人工智慧(AI)的發展,更建立在半導體技術持續進步之上。
AI的進展主要來自三項關鍵因素:神經網路演算法、大規模訓練資料,以及高效能且節能的運算系統。其中,後兩者皆高度依賴半導體技術。龐大資料需透過各類電子裝置進行蒐集、儲存與運算,而執行AI模型所需的算力,則來自先進半導體所打造的高效能運算系統。只有半導體技術的持續進步,才能帶動AI產業的快速發展。
在這三大支柱中,其中兩項高度依賴半導體技術。AI模型訓練所需的大量資料,仰賴無數電子設備進行蒐集、儲存與運算,包括日常使用的手機等裝置,其核心皆建立於半導體晶片之上。更重要的是,執行複雜演算法與處理龐大資料所需的運算能力,來自由先進半導體所建構的高效能、低功耗運算系統。
若半導體技術無法持續進步,AI發展也將難以滿足所需的關鍵要素。因此,對任何希望在AI經濟中保持競爭力的國家而言,掌握或擁有共同開發先進半導體技術的能力,已不只是優勢,而是必要條件。
微縮走到頭,異質整合接棒
過去50年,半導體技術主要透過元件的二維微縮持續演進,使單一晶片上的電晶體數量提升超過一億倍。隨著元件密度提高,運算系統得以在相同能耗下,持續提升運算能力,並使能源利用效率指數性成長。此趨勢預計在未來數十年仍將持續,進一步推動新一代系統架構創新。
展望未來,運算系統中的電子元件數量將持續增加,主要透過單一晶片中的多層元件整合,以及利用2.5D、3D先進封裝技術,將多顆晶片整合於同一封裝中。這樣的技術轉變,也將帶動新材料與新型元件的導入。未來,矽基電晶體將不再是唯一核心,各類材料與元件將於同一晶片中協同運作,以更高能源效率執行特定功能。
此類「異質整合」(Heterogeneous Integration)——即將不同材料與元件技術整合於同一封裝,提升運算效能及能源效率——將成為下一世代電子系統的關鍵核心,支撐從自駕車、人形機器人,到由AI協助一般使用者開發的新型軟體系統等未來應用。
沒有國家能獨吃整條供應鏈
半導體技術的高度複雜性,促成了一個高度專業化且全球化的供應鏈體系,並形成極高效率的價值鏈分工。由於沒有任何國家或企業能全面掌握所有技術與製程,產業也因此建立在深度相互依存的基礎之上。
經過數十年發展,全球各地已在不同供應鏈環節建立世界級優勢。日本在材料與化學品領域具備領先地位;美國、日本與荷蘭主導高階半導體製造設備市場;製造能力與元件技術則集中於台灣、韓國、中國與美國。關鍵的電子設計自動化(EDA)工具主要由美國領先,而電路與系統設計能力則由美國與台灣共同主導。
根據CSIS研究,一顆典型半導體晶片在完成並交付終端市場前,其供應鏈可能跨越超過70個國境。不同區域亦形成各自市場優勢,例如歐洲與日本在車用晶片領域具備優勢,美國主導高階邏輯晶片與高效能運算,中國則在中低階半導體市場占有重要地位。這樣的全球分工,凸顯半導體產業高度互聯的本質,也說明完全自給自足幾乎不具現實性。
只蓋工廠,競爭力撐不久
由於半導體攸關經濟發展與國家安全,許多國家正積極推動製造回流與在地供應鏈建設。然而,若僅聚焦於設立工廠,將難以建立長期競爭力。
半導體產業若要維持長期領先,關鍵在於強化製造與研發(R&D)之間的共生關係。對大規模量產流程的深度理解,能協助研發團隊開發不僅具創新性,同時具備高良率與商業化可行性的下一世代技術。反之,持續創新的研發能力,也能為產業提供穩定的未來技術與產品來源,使國家產業發展不再僅依賴既有技術延伸,避免成長動能逐漸遞減。
在此新型產業生態系中,AI將成為重要推動力量。透過建立數位分身(Digital Twin)等虛擬模型,AI可加速半導體製程開發並提升製造效率。台灣的優勢在於可運用其龐大的製造數據,訓練AI模型並同步強化研發與生產能力。這樣的AI應用將形成正向循環,進一步強化研發與製造之間的連結,以及半導體技術所驅動的AI能力發展。
從「Made in Taiwan」到「Made with Taiwan」
對台灣而言,過去透過長期公私協力,已建立全球最具競爭力的半導體產業。如今,多數先進晶片皆為「Made in Taiwan」。然而,當前真正的重要問題已不只是「如何取得領先」,甚至不只是「如何維持領先」,如今更關鍵的問題是:如何確保台灣半導體產業持續成長,並將其成功經驗策略性延伸至相關產業與全球其他區域?
此問題之所以迫切,在於台灣正面臨資源限制,包括水、能源,以及最關鍵的人才瓶頸。人口規模有限與少子化趨勢,已對台灣半導體與科技產業的人才供給形成壓力。台灣若要持續成長,勢必需要「走出台灣」,整合全球資源。
值得注意的是,台灣目前在製造與研發領域皆具備全球領先優勢。多年來,台灣已建立政府、學界與產業間高度成熟的研發合作體系。台灣半導體研究中心(TSRI)與工業技術研究院(ITRI)更被視為全球重要典範。這些研發機構成功串聯學術界、創新團隊與產業資源,並具備產業級研發設施與專業研究團隊,能與全球產業及學術界合作,加速半導體技術的研發與創新。
因此,台灣未來更務實的策略,不在於透過壟斷建立防禦,而在於與理念相近國家建立強韌聯盟與相互依存關係。透過國際夥伴關係,台灣可將自身的技術能力與創新模式嵌入全球產業體系,並進一步強化系統創新能力,發展以應用需求為導向的半導體平台。唯有建立在信任基礎上的供應鏈合作、分散製造與跨國研發聯盟,才能形成真正具韌性與創新的產業生態系。
其核心概念,在於「共同命運」(Shared Destiny)。
導演蕭菊貞於《造山者》在史丹佛大學放映時指出:「台灣希望成為世界的橋梁與合作夥伴,而非衝突來源。」她也強調,台灣半導體的全球布局,本質上即建立於國際合作之上。
《造山者》製片人陳添順則表示:「台灣的成功,不是建立在打敗競爭對手,而是來自與全球上下游夥伴的合作。」
台灣在全球半導體及科技產業中的角色,也應隨之轉變。未來策略不應只是輸出關鍵技術,而是與可信任夥伴共同定義下一世代技術與產業發展。過去以「Made in Taiwan」為核心的產品交易模式,正逐漸走向以「Made with Taiwan」為核心的全球合作模式。
未來的半導體產業,以及其延伸的相關產業,將建立在可信任的全球夥伴關係之上,並共同推動「Made with Taiwan」的創新合作模式。
黃漢森

黃漢森指出,台灣半導體的未來競爭力,不在於獨守技術優勢,而在於與可信任夥伴深度合作的共創模式。圖片來源:黃漢森提供
史丹佛大學工程學院的Willard R. and Inez Kerr Bell講座教授。擔任電機工程教授。曾任職於IBM T.J. Watson Research Center、台積電的企業研究副總裁。自2020年起,以顧問與諮詢身分擔任台積電的首席科學家。




