近期聯發科執行長蔡力行在 ISSCC 2026 大會上發表演講,直指 AI 時代已全面來臨,但背後隱藏的「能源戰爭」正讓整個半導體產業面臨前所未有的挑戰。AI 算力需求呈指數爆炸,遠遠超越摩爾定律的步伐,資料中心耗電量急速攀升,甚至可能在 2030 年前後撞上「能源牆」,迫使產業從單一晶片思維全面轉向機架級系統優化。蔡力行認為,未來十年若無法實現每瓦效能提升 100 倍,AI 經濟的永續發展將岌岌可危。趕快跟著股感的腳步,一起來看看這場演講揭露了哪些專業洞見與產業警訊!
我們正活在 AI 時代,影響力將超越網際網路革命
蔡力行開場即指出,無論喜不喜歡,每個人已經直接或間接地活在 AI 時代。就像 30 多年前網際網路改變一切,AI 將帶來更巨大的衝擊,滲透研究、工作、生活與隱私。但邊緣裝置再強,也永遠追不上模型製造者不斷推更大、更好的雲端模型,因此雲端AI與資料中心才是當前焦點。
AI 經濟爆發背後的算力缺口與「能源戰爭」
自 2012 年機器學習起飛、2022 年生成式 AI 爆紅以來,形成正向(或惡性)循環:更多運算能力帶來更好模型,使用者越愛用,需求越爆炸。圖表顯示,訓練與推論的運算需求已從摩爾定律的線性成長轉為指數級,單靠每 18 個月 2 倍的進步已不足以應付。
超大規模雲端業者(CSP)因此砸下驚人資本支出,未來 3-5 年年複合成長率達 25%,推升半導體產業營收高速成長(含AI 後達 16% CAGR),甚至可能在 2026-2027 年突破 1 兆美元大關。但代價是能源消耗失控:原本每 3-4 年能源需求翻倍,如今縮短到半年或更短,一個資料中心園區用電量已等同舊金山全市,產業正面臨結構性的「能源戰爭」,供應跟不上建設速度,2030-2035 年恐撞牆。
從晶片到機架:衡量標準轉向每瓦效能與每TCO效能 蔡力行呼籲產業思維必須「往上移」,不再只賣單顆晶片,而是提供完整機架級解決方案。資料中心的核心單位是機架(rack),內含多個 blade(或 AI 運算系統),整合 CPU、DPU、XPU(GPU/TPU等加速器)、高速互連與冷卻系統。 未來關鍵指標變成:
- 每瓦效能(Performance per Watt):面對能源瓶頸,必須持續突破。
- 每總擁有成本效能(Performance per TCO):讓 AI token 大規模、低成本產出,像今天的網際網路一樣「感覺免費」。
XPU 核心挑戰:四大面向必須全面突破
XPU(AI加速器)已成為異質整合的極致平台,晶片尺寸越來越大(數兆電晶體),但挑戰集中在四個領域:
- 運算創新:製程從 4nm 快速推進到 1.4nm,密度提升 2.5 倍;設計技術協同優化(DTCO)可額外帶來半節點優勢;電壓從 0.55V 降到 0.445V 可獲 2 倍每瓦改善;加上數學家貢獻的應用特定架構,合力填補缺口。
- 記憶體系統:佔 XPU 成本 50%,訓練靠高頻寬 HBM(逐漸客製化),推論轉向 DDR/SRAM ;需更高頻寬、密度、可靠性與充足供應;未來compute-in-memory或近記憶體運算將帶來低功耗、高吞吐。
- 互連技術:die-to-die、package-to-package、rack-to-rack皆需極低延遲、低功耗(互連是「稅」);400G+共封裝光學(CPO)成熱門討論。
- 先進封裝:從 CoWoS 主導的 2.5D,走向 3D 堆疊;尺寸到 2030 年達 10,000-20,000 mm²(iPad Pro大小);需更好供電與散熱管理,機械、材料科學家皆需加入解決高溫與機構問題。
2030 年後前景不明
蔡力行樂觀認為,憑現有路線圖(摩爾定律、跨領域合作、生態系投入),產業可撐到 2030 年。但 2030 年之後「不清楚」,需要更大規模創新。 因此他向 ISSCC 社群發出挑戰:在未來 10 年內實現:
- 光罩/晶片尺寸增大 40 倍
- 頻寬密度提升 20 倍
- 供電與散熱密度提升 20 倍由此帶來約 100 倍每瓦效能改善,讓 AI 真正無所不在、以極低或零成本惠及所有人。
這場演講不僅是技術分享,更是對半導體產業的警鐘與號召:AI經濟的榮景建立在能源與系統創新的賽道上,誰能率先突破「能源牆」,誰就能主導下一個十年。蔡力行以聯發科的視角,呼籲全球工程師、研究者攜手跨領域合作,共同塑造AI的永續未來。
【資料來源】
【延伸閱讀】