晶圓一哥啟動AI冷革命 新世代「微流道」散熱技術將納入研發藍圖

台積電（2330）啟動AI「冷革命」，昨（1）日首度證實，因應AI高能耗與散熱問題，將新世代「微流道（Microchannel）」散熱技術納入研發藍圖，並朝與先進封裝整合方向推進。

國際半導體展（SEMICON Taiwan 2026）今（2）日起跑，台積電先進封裝研發處長陳燕銘昨天出席展前系列活動「異質整合高峰論壇」，釋出以上訊息。

業界指出，微流道散熱和現有散熱技術最大不同，是讓冷卻液直接流經晶片，迅速吸收並移除熱量，這牽涉到必須要在晶片上挖出讓冷卻液通過的「渠道」，考驗晶片製造與封裝廠商，稍有不慎就會使得昂貴的晶片報廢。

台積電積極投入新世代微流道散熱技術，意味AI晶片算力快速攀升之餘，散熱已成晶片業與先進封裝技術競賽的下個關鍵戰場。

陳燕銘指出，AI運算效能每年成長五倍，AI推理應用也帶動詞元（Token）數量倍增，晶片設計除持續推進電晶體微縮，更須透過異質整合提高運算密度。然而，當更多邏輯晶片、高頻寬記憶體（HBM）與光學元件整合在單一封裝內，供電及散熱挑戰也隨之加劇。

陳燕銘表示，系統協同技術優化（STCO）對新一代AI系統的電源傳輸、散熱與冷卻至關重要，而台積電3DFabric平台整合先進製程、SoIC三維晶片堆疊、COUPE矽光子及CoWoS先進封裝，可同步提升運算密度、HBM存取速度與傳輸頻寬，並改善多晶片互連、供電及散熱效能。

面對AI晶片功耗持續走高，傳統由封裝外部進行冷卻的方式逐漸面臨極限，陳燕銘說明，微流道散熱技術可藉由在晶片或封裝結構內設置微型流體通道，讓冷卻液更接近熱源，有助提高熱傳效率。

陳燕銘證實，台積電已開始導入相關技術，並規劃與封裝架構共同開發，顯示先進散熱將由外部冷卻系統進一步深入晶片與封裝內部。

CoWoS布局方面，台積電持續擴大封裝尺寸及整合能力。他說，台積電可整合24顆HBM、面積大於14倍光罩尺寸的CoWoS版本預計2029年實現。另外，從2024年至2029年，單一CoWoS封裝可整合的AI運算電晶體數量將成長逾48倍，HBM頻寬規模則增加34倍，凸顯散熱技術必須同步升級。

台積電並繼續強化HBM及矽光子技術，HBM4基礎晶片採用N12製程，功耗可降低逾45%、頻寬提高2.5倍，下一代產品將進一步採用N3製程。