產業技術評析

一、2024年全球終端電子產品出貨年成長預估達6.2%

2023年全球終端電子產品出貨量統計，根據Gartner於2023年12月統計資料顯示，2023年全球終端電子產品總數達到260.8億台，全球總體終端電子產品出貨量的年成長率為2.2%，以運算用電子產品的市場規模最大，達106.7億台，其次為工業/軍用/航空/其他電子產品，2023年出貨量達93.5億台。

分析2023年全球終端電子產品年成長率，以車用電子產品年成長率最高，達9.2%，車用電子相關產品大多用於汽車的安全、操控、娛樂等方面，隨著汽車智慧化、電動化的提升，車用電子產品相關需求將持續成長；其次為工業/軍用/航空/其他電子產品，年成長率為5.2%，此類電子產品因用於工業、軍事、航空等領域，需要具備高可靠性、高性能等特性；其他通訊、消費型、運算電子產品年成長皆為正成長。總體而言，2023年全球終端電子產品市場規模仍然保持正成長。

預計2024年全球終端電子產品出貨量將達277億台，相較2023年將成長6.2%，其中同樣以運算用電子產品的市場規模最大，年出貨量將達108億台，占整體比重高達39%，其次為工業/軍用/航空/其他電子產品，年出貨量預計為104億台。

二、高階終端電子產品採用先進製程技術搶占市場先機

(一)運算用：AI、HPC市場需求將加速推進先進製程發展

1.Apple推出3奈米打造的M3、M3 Pro及M3 Max電腦晶片

Apple繼2023年發表配備M3系列晶片的MacBook Pro後，Apple官方於2024年3月初宣布搭載M3晶片的新款MacBook Air也上市，搭載M3晶片的MacBook Air擁有更高效率的神經網路引擎。

新款MacBook Air搭載M3晶片，M3晶片採用業界領先的3奈米技術打造，使得它在效能和功能上都有更大的提升。全新MacBook Air配備強大的8核心CPU、最多可達10核心GPU，並支援最高可達24GB記憶體；相較於其他搭載M晶片的機型相比，速度提升最高可達60%。

同時搭配M3新一代GPU，全新MacBook Air不僅支援硬體加速的網格著色和光線追蹤技術，還提供更準確的光影和反射效果，大幅提升遊戲體驗。

2.Intel最新Core Ultra處理器將引領Intel跨入AI PC時代

2023年12月Intel宣布先前預告過的新一代Core Ultra處理器正式上市，同時也將Intel帶入AI處理器的時代。預期到2028年，全球將會有80%的PC將會搭載內建AI功能的處理器。

目前搭載Intel Core Ultra的AI PC已在多家美國零售商上市。預估2024年全球將有超過230款筆電和個人電腦採用Intel Core Ultra處理器。預計未來2028年，AI PC將占整體個人電腦市占達八成。

全球PC前兩大品牌廠－聯想和惠普，分別推出新一代AI PC產品。聯想的IdeaPad Pro 5i結合最新的AI科技，針對創作者市場，提供生成式AI、文轉圖等功能。惠普則推出AI HP Elite和Pro系列電腦，將搭載Intel Core Ultra處理器或下一代AMD Ryzen PRO處理器，以實現高效能運算。

3.高通從手機市場跨入PC，推出Snapdragon X Elite處理器

手機處理器大廠高通(Qualcomm)2023年底宣布推出號稱PC最強處理器-Snapdragon X Elite，採用台積電的4奈米技術生產。這款PC處理器擁有客製化Oryon核心，被認為將開創運算新時代，提升PC體驗。高通將推出包括Snapdragon X Elite和Snapdragon X Plus在內的共八款Snapdragon X系列處理器，具有不同的內核數、時脈和功耗限制。首批搭載Snapdragon X系列晶片的終端設備預計在2024年中問世。

4.輝達(NVIDIA)年度盛會「GTC 2024」公布次世代AI晶片B200

NVIDIA在2024年3月19日的GTC大會上，推出最新款AI晶片－B200，採用NVIDIA最新AI伺服器平台架構Blackwell，並採用台積電N4P製程生產。B200的電晶體數量達2,080億個，是H100 GPU 800億個電晶體的2.6倍，記憶體搭載192 GB HBM3E記憶體，遠高於僅80GB HBM的H100晶片。

NVIDIA另推出GB200 Grace Blackwell超級晶片，包含2個Blackwell GPU和1個Grace CPU，將透過900GB/s超低功耗NVLink晶片到晶片互連技術將兩個NVIDIA B200 Tensor Core GPU與NVIDIA Grace CPU連接起來。

B100預計在2024年第四季度開始生產，量產時間預計在2025年上半年，而B200和GB200則預計在2025年接續量產。NVIDIA表示此全新架構晶片將會被AWS、微軟、Meta、OpenAI、Dell、Google、甲骨文和Tesla等公司的採用。

(二)通訊用：Apple搶先推出首採3奈米製程晶片之智慧型手機

1.Apple iPhone最新A17 Pro晶片採最先進3奈米製程技術生產

Apple於2023年9月發布的iPhone 15 Pro系列手機搭載由台積電3奈米製程生產的A17 Pro晶片，成為全球首款量產的3奈米製程晶片。A17 Pro晶片採用6核心CPU、6核心GPU和16核神經網路引擎，擁有 190 億個電晶體，與前代 A16 晶片相比，CPU速度提升 10%，GPU速度提升 20%。A17 Pro晶片最顯著的優勢之一是支援光線追蹤技術，這將顯著提升開啟光線追蹤後的畫質效果。

總體而言，A17 Pro晶片代表智慧型手機晶片技術的重大進步，其強大的效能和創新的功能將為使用者帶來更身臨其境的行動體驗。

2.高通新推出Snapdragon 8s Gen 3行動平台，強化手機生成式AI功能

高通於2024年3月18日宣布推出5G高階驍龍8s Gen 3晶片，專為支援裝置上的生成式AI功能而設計。此晶片採用台積電4奈米製程打造，預計將搭載於更多平價的Android旗艦智慧型手機上。驍龍8s Gen 3行動平台已獲得iQOO、realme、紅米和小米等主要OEM廠商採用，並將於3月陸續發布。此晶片支援生成式AI功能、常時偵測的ISP、突破性的連網能力和無損的高品質音訊，並支援多種AI模型。

高通預估，2024年約有5%的手機出貨量將支援生成式AI，未來滲透率將逐步提升。高通持續與臺灣供應鏈夥伴合作，發揮在AI與5G的先進技術，以實現萬物智慧連結的世界。

3.聯發科推出全新5G旗艦生成式AI行動晶片：天璣9300

聯發科於2023年11月初發表全新5G旗艦生成式AI行動晶片天璣9300，採用創新的全大核架構設計和採用台積電第三代4奈米先進製程。搭載新一代Cortex-X4和Cortex-A720，是率先採用全大核CPU架構的旗艦手機晶片，搭載四個Cortex-X4超大核和四個Cortex-A720大核。

與上一代產品相比，天璣9300在性能和能效方面都有顯著提升。CPU性能提升40%，功耗節省33%，這意味著設備可以執行更複雜的任務，同時延長電池續航力。GPU性能提升46%，功耗節省40%，這將顯著改善遊戲和多媒體的體驗。

三、國際大廠競爭態勢：2025年全球半導體製程技術演進將進入2奈米以下競爭

(一)台積電

台積電已於2022年領先業界成功大量量產3奈米鰭式場效電晶體製程技術。N3為業界最先進的半導體邏輯製程技術，具備最佳的效能、功耗及面積(PPA)，是繼5奈米製程技術之後的另一個全世代製程。繼N3製程技術之後，台積公司推出支援更佳功耗、效能與密度的強化版N3E及N3P製程。

台積電2奈米的部分，將於新竹寶山Fab 20規劃四座超大晶圓廠，並於高雄Fab22規劃三座晶圓廠，預計於2025年量產2奈米製程。在更先進製程方面，台積電於2023年底的IEEE國際電子元件會議(IEDM)的小組研討會上表示1.4奈米製程技術研發已經全面展開，預定在2027~2028年問世。

(二)三星

三星於2022年6月，成為當時全球第一家量產3奈米製程晶片公司，三星說明與傳統的5奈米製程相比，3奈米製程用電可節約45%，性能提高23%，晶片面積縮小16%。

在下一代先進製程晶片方面，三星於2023晶圓代工論壇宣告2025年將量產2奈米製程，將首先應用於移動設備，後續擴大至高效能運算和車用半導體領域。將進一步擴大生產基地，除了南韓平澤和美國德州泰勒市，三星還計畫擴展生產基地到韓國龍仁國家產業園區，以因應不斷成長的半導體需求。另外，三星預計將於南韓的首爾建設多個晶圓廠成為超大半導體產業集群，包含13個晶片生產線與3個研發據點，作為生產2奈米產品的基地，並計畫於2025年開始量產2奈米製程。

其中，三星的2奈米製程預計相較第二代3奈米製程將提高效能12%、功耗效率提高25%、面積減少5%。並宣稱1.4奈米製程計畫於2027年量產。

(三)Intel

Intel於2024年2月21日舉行晶圓代工服務大會(IFS Direct Connect 2024)，表示「四年五節點」如期進行中，Intel 3為IFS客戶首個先進節點，為因應Intel 18A挑戰，Intel在奧勒岡州安裝業界第一台High-NA EUV曝光機。Intel在先進製程技術方面，20A製程預計於2024年量產，並規劃2024年下半年推進至18A製程節點。未來在四年五節點之後，更先進的製程方面，Intel宣布將於2027年前開發出下世代「Intel 14A」以及「Intel 14A-E」製程。

在2024年3月20日美國商務部宣布，將透過晶片法案給予Intel 85億美元補助，以及110億美元貸款，並可申請投資稅收抵免25%，協助該公司在美國4州打造新晶片廠(亞利桑那、俄亥俄、新墨西哥和奧勒岡州)，預計投資將超過1,000億美元，擴大亞利桑那州、新墨西哥州、俄亥俄州和俄勒岡州的產能和能力。

資料來源：工研院產科國際所ITIS研究團隊(2024/06)
圖1、台積電、三星、Intel先進製程技術發展比較
 

四、結論

全球終端電子產品市場在2023年繼續保持著穩定的成長態勢，預估2024年將進一步成長達6.2%。除了車用電子產品和工業/軍用/航空/其他電子產品方面，預計將繼續保持較高的成長率之外，隨著全球PC市場的逐步復甦，商用PC需求成為推動PC市場成長的主要動力之一，同時AI PC熱潮也將帶動新一波技術革命。同時生成式AI時代的來臨也將驅動智慧型手機進行全面革新。

在先進製程技術方面，高階終端電子產品不斷採用先進製程以提升性能和功能。包括Apple、Intel、高通和聯發科等公司都推出搭載最先進製程的新一代晶片，從PC到智慧型手機，甚至是AI PC和車用電子產品，都在尋求更高的效能和更低的功耗。

隨著全球半導體市場持續成長，2022年至2027年的CAGR預計將達到5%，其中通訊用半導體仍為最大市場，占比29.2%，運算用半導體位居第二，占比26.1%，而車用半導體市場更是呈現出強勁的成長動能，預估其2022~2027年CAGR將達12.6%。整體而言，在全球智慧化和電動化的大趨勢下，半導體先進製程技術將持續受惠於AI、HPC等終端應用市場需求提升，進而驅動其技術的創新發展，同時半導體產業將持續扮演重要的角色，為各種終端應用帶來更先進、更高效的解決方案。
 

(本文作者為工研院產科國際所執行產業技術基磐研究與知識服務計畫產業分析師)