西門子數位工業軟體旗下西門子 EDA 今（17 日）舉辦年度 IC 設計技術盛會「Siemens EDA Forum Hsinchu 2025」，由執行長 Mike Ellow 發表演講，認為現在是面對「兆級的機會與挑戰」。回顧過去，半導體產業從創立之初花約 30 年時間才達到 1,000 億美元規模；但如今，預期從 2030 年的 1 兆美元，到 2034 年將翻倍達到兩兆美元，只需要短短四年。
Ellow 觀察，目前全球趨勢主要圍繞在軟體、AI、永續性、半導體供應鏈。他表示知名風險資本家馬克・安德遜曾說過「軟體正在吃掉世界。」（Software is eating the world.）但NVIDIA 執行長黃仁勳則認為「AI 正在吃掉軟體。」（AI is going to eat software.）Mike Ellow 以賓士為例，表示該公司說自己是間軟體公司，這代表產業觀念已經大幅改變。
此外，AI 發展的最大限制其實不在技術，而是工程師與人類的想像力。尤其生成式 AI 的採用速度比歷來任何技術都來得更快、影響更廣；而在永續發展部分，企業不僅要有效利用天然資源，同時也要實現營運與獲利目標；在這些挑戰下，半導體業正是關鍵骨幹，協助企業用可商業化的方式實現目標。
另從設計角度來看，Ellow 指出，不管 3DIC 還是異質整合，越來越多朝向小晶片整合，同時 4 奈米以下晶片會更為透過小晶片實現，但仍面臨諸多挑戰。他舉例，目前有 75% 先進專案進度是延誤的，初次投片即成功的比例甚至不到 15%。此外，先進製程成本和所需時間不斷增加，另一方面，人才短缺問題也日益嚴峻，大學畢業的新進工程師無法完全補足產業所需，工程團隊如何持續精進，也成為當前的關鍵課題。
Mike Ellow 指出，主要還有多領域系統設計的困難，例如當前設計已不再只是純硬體，而是結合軟體、機構與電子元件，這種跨領域整合容易導致非確定性的互動行為，特別是在軟體定義的設計架構下，更常出現預期之外的系統效應；再來是超越晶體密度的挑戰，不只是堆疊更多的電晶體，如何有效管理熱、機械應力與互聯問題，尤其是在 3DIC 的結構下，製造的可行性與可靠度都變得更加關鍵；第三個是生態系協作障礙，這不僅涉及單一企業內部的跨部門合作，更延伸到多家企業之間的即時協作，包括資料交換的即時性、介面與規格的標準化、以及跨組織的協作流程，這些都必須更緊密整合，才能在晶片整合過程中，有效掌握成本、開發時程與功能實現的可預期性。
隨著系統日益複雜，如何進行有效的系統分析，特別是在存取權限的設計與潛在獲利機會的創造，成為一項關鍵議題。其中，數位孿生（Digital Twin）技術的發展扮演了關鍵角色。藉由多層次的堆疊與模擬，不僅可以預測系統行為，更能掌握其對未來運營與設計決策的影響。
同時，配置管理（Configuration Management）問題也逐漸浮上檯面。如何清楚掌握軟體與硬體的相互依賴與變動，是確保系統穩定運作的關鍵。一旦配置出現失誤或缺乏彈性，將可能導致更複雜、更難修復的後續問題。
至於 3DIC 技術之所以現在能實現並推向量產，除了製程與材料的成熟外，也與系統整合能力的提升密不可分。藉由優化設計工具與 EDA 軟體的支持，才能真正發揮 3DIC 的潛力，推動技術發展邁向新的里程碑。
（首圖來源：科技新報）
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