數碼新秩序

 　　大家選購智能手機時，都非常注重硬件規格，尤其是處理器晶片製程，因為製程愈小，代表運算速度愈快。譬如iPhone 15 Pro系列所用的正是最先進的3奈米製程。在AI熱潮推波助瀾下，半導體製程將加速改朝換代，未來兩年將從奈米全面升級至「埃米」境界。全球最大晶片生產商台積電宣布，將於2026年量產16埃米晶片，更豪言這是「半導體下一個新時代的開始」。究竟埃米技術的誕生對半導體產業會帶來甚麼衝擊呢？

埃米僅為頭髮直徑1.87萬分之一

　　2025年4月24日，在美國加州舉行的北美技術論壇上，台積電總裁魏哲家發表最新技術「A16」，把晶片製程從原先的奈米（Nanometer）級別，推進至「埃米」（Angstrom）境界，正式宣告半導體進入「埃米時代」。埃米是一個長度單位，為紀念光譜學創始人安德斯·埃斯特朗（Anders Jonas Angstrom）而命名，用於計量可見光的波長、或原子直徑，1埃米相等於十分之一奈米，故此16埃米製程可視為1.6奈米製程。

　　台積電表示，2024年下半年會推出3奈米晶片N3E，預計iPhone 16 Pro系列機種將會搭載這款晶片；2025年將會投產2奈米晶片，2026年則可量產16埃米製程的A16。無論是2奈米或16埃米，均是指電晶體上尺寸最小的閘極長度。晶片內裡有大量電晶體，每顆電晶體上尺寸最小的結構是閘極長度，尺寸愈小，代表電晶體密度愈高，效能也愈高。頭髮的直徑約為3萬奈米，把頭髮分割為1.87萬份，就等於16埃米，可見A16製程是何等精細。

台積電最新發表的A16技術，把晶片核心製程推進至16埃米，宣告半導體進入比奈米還小的埃米時代。（圖片來源：台積電）

A16效能提升10%、功耗降20%

　　A16製程藉由超級電軌（Super Power Rail）、以及奈米片電晶體（Nanosheet）來實現，當中以前者尤其重要。超級電軌架構是指，負責輸送電力的電線從電晶體上方遷移至下方，變作背面供電，讓晶圓正面可以騰出更多空間用於鋪設訊號網絡，使邏輯密度和效能獲得提升。相比起2奈米晶片，A16在相同工作電壓下速度增加8%至10%，在相同速度下功耗減少15%至20%，晶片密度也提高1.1倍，足以應付任何數據中心的高效能運算需求。

A16晶片採用超級電軌架構，把供電網絡挪移到晶圓背面，讓晶圓正面可以釋出更多空間作訊號網絡布局，有助提升邏輯密度和效能。（圖片來源：台積電）

　　魏哲家表示，A16製程的首波客戶可能會是AI晶片製造商，而不再是手機廠商，顯示AI熱潮將帶動半導體產業的未來發展。外界預估，A16產量從2027年起將會逐年遞增，市場對埃米級晶片的需求也會逐步攀升。

台積電能夠發表明確的埃米產品路圖和技術規格，證明已全面掌握有關技術。（圖片來源：台積電）

台積電、英特爾、三星埃米決戰

　　台積電的主要對手英特爾（Intel）和三星（Samsung）也看好此商機，爭相發表埃米時代的產品規劃。Intel於2024年2月公布「4年5節點」計劃：2025年投產「18A」製程，2026年量產「14A」，2027年則推出強化版的「14A-E」。

　　三星宣布，2025年將會大規模生產2奈米製程的「SF2」晶片，2027年則量產1.4奈米的「SF1.4」。由此來看，Samsung埃米產品進程似乎落後於對手，讓Intel躍居為台積電的最強挑戰者。單看雙方的產品名稱，台積電的A16、英特爾的18A與14A，均是以A代表「Angstrom」來命名，顯得較勁意味甚濃。Intel更宣稱，14A足以取代台積電產品，成為全球運算速度最快的晶片。

　　然而，有業界人士質疑，英特爾一直沒有說明14A的閘極長度是多少，外界估計可能是2奈米製程，所以14A或是製程代號而已。有產業專家認為，台積電現已能發表明確的埃米技術藍圖，Intel與Samsung則僅能公布產品的大概推出年份，足證台積電與對手的製程技術已拉開距離了。

AI軍備競賽催生龐大埃米晶片需求

　　微軟（Microsoft）、亞馬遜（Amazon）、Google母公司Alphabet、Facebook母公司Meta表示，2024年將投資近2,000億美元（約1.6兆港元），用於興建數據中心和部署生成式AI模型。Wedbush分析師丹尼爾·艾夫斯（Daniel Ives）指出，這是一場AI軍備競賽，各大科技巨頭現正以大筆資金押注到生成式AI，估計未來10年都會持續擴大對AI基建的投資。

　　市調機構Counterpoint Research預估，到2027年AI手機出貨量將成長43%，達至5.5億部以上，較2024年暴增4倍。《福布斯》（Forbes）預測，到2030年將有10萬個AI人形機械人上市。因此，未來對埃米晶片的需求將會十分強勁，市場預期2024年全球半導體產業規模將成長至6,500億美元（約5.1兆港元），到2030年更有望突破1兆美元（約7.8兆港元）。

　　在AI晶片市場幾乎全無對手的輝達（NVIDIA），終於迎來稱霸AI領域以來的最大挑戰。多國正醞釀對NVIDIA進行反壟斷調查：法國競爭管理局率先表明，已啟動相關調查；美國司法部亦正在蒐集輝達壟斷AI晶片市場的證據。為甚麼美、法兩國政府突然盯上這個AI霸主？輝達執行長黃仁勳應該如何應對這些壟斷指控呢？

曾因電腦顯示晶片遭反壟斷調查

　　在市場完全不看好之下，NVIDIA執行長黃仁勳過去十多年堅持投入大量資源，研發圖像處理器（GPU）與相關開發平台CUDA，終於在電腦顯示晶片領域全面壓倒對手超微（AMD），成為市場龍頭，但卻未有引起監管部門的注意。

過去一年半，NVIDIA GPU幾近獨佔AI晶片市場，加上執行長黃仁勳徹底了解供應鏈運作和顧客需求，可說是完全掌控AI產業話語權。（圖片來源：NVIDIA官網）

　　惟有在2006年，NVIDIA憑藉GeForce 8800圖像處理器搶下絕大部分市場份額，因產品價格居高不下，終於被美國司法部盯上，並在同年12月針對NVIDIA進行反壟斷調查。幸好，司法部2年後裁定NVIDIA沒有涉及市場壟斷行為。

NVIDIA曾因顯示晶片GeForce 8800搶佔太高市佔率，並引致產品價格飇升，因而遭到司法部的反壟斷調查。（圖片來源：維基百科）

　　近年NVIDIA GPU被應用到生成式AI運算，取得空前成功，市場上暫無對手可以提供高替代性的產品，讓其AI晶片市佔率高達9成以上。無論是營運數據中心的雲端巨頭，抑或研發AI產品的初創公司，均高度依賴其GPU進行AI運算，以致供貨、議價權都盡在輝達手中，讓黃仁勳完全掌控了AI產業話語權。

法國對NVIDIA展開反壟斷調查

　　可是，這樣不但惹來整個業界眼紅，更再度招來監管機構的關注；尤其是全球各國正積極推進「主權AI」，創建屬於自己國家和語言的AI模型，但各國政府赫然發現訓練AI模型所需的GPU卻近乎由NVIDIA獨家供應。當輝達決定售賣多些GPU給哪個國家，那個國家在AI運算上就較具優勢，所以一個國家運算力的強弱幾乎也在這個AI霸主的掌控之中。在運算力即國力的大前提下，輝達自然會被各國監管部門盯上。

　　首先出招的是法國政府。2024年7月15日，法國競爭管理局表明已針對NVIDIA進行反壟斷調查。早前法國監管機構在一份生成式AI競爭調查報告中提到，對AI業界依賴輝達CUDA平台來編寫AI軟件感到憂慮；該報告又指出，該公司近期投資AI雲端基建初創CoreWeave，同樣令監管機構感到不安。

　　一旦NVIDIA被裁定違反法國反壟斷條例，將面臨全球年營業額10%的最高罰款；按照輝達2023年全球年營業額10%的55.26億美元換算，罰款金額將會高達431億港元。

美司法部專責NVIDIA壟斷問題

　　接著輪到美國政府出手了。2024年９月3日，根據彭博（Bloomberg）報道，輝達收到美國司法部的傳票，必須接受反壟斷調查。但峰迴路轉的是，NVIDIA發言人9月5日表示：「已向美國司法部詢問，但沒有收到傳票。儘管如此，我們很樂意回答監管機構可能對公司業務提出的任何問題。」司法部對此拒絕置評。

NVIDIA新一代AI晶片Blackwell之前存在問題，現已作出改良，並準備發貨，預計2024年第四季將實現數十億美元的收入，有助進一步鞏固其AI霸權。（圖片來源：NVIDIA官網）

　　即管今次只是消息誤傳，但這不代表司法部會放過NVIDIA。事實上，司法部與聯邦貿易委員會將生成式AI市場壟斷視為極為迫切的問題，認為由少數幾家公司掌握AI關鍵技術資源，可能會窒礙市場競爭和創新；尤其在NVIDIA躍居全球最高市值公司之一的情況下，更急需美國政府介入，確保市場競爭的公平性。

　　2024年8月，司法部與FTC就反壟斷調查工作分配達成協議：司法部負責跟進NVIDIA的反壟斷個案，FTC則對科技巨頭與AI初創的合作關係進行調查，包括微軟（Microsoft）與OpenAI、亞馬遜（Amazon）與Anthropic的合作協議。

輝達宜維持8：2市場版圖比重

　　司法部助理部長的強納森‧肯特（Jonathan Kanter）表示，NVIDIA主宰最先進GPU的生產與銷售，致使AI晶片成為「稀缺資源」。為解決此問題，美國政府一方面推出《晶片法案》，透過巨額補貼吸引全球晶片製造商落戶美國，藉此擴大美國本土製造晶片的產能；另一方面，監管機構則審查這些晶片商，如何在巨大市場需求下分配AI晶片。肯特指出，倘若公司優先考慮的不是利潤最大化，而是面對競爭時該怎麼辦，那麼壟斷問題將會進一步惡化。

　　面對反壟斷調查，NVIDIA最糟的狀況應是賠錢了事，不致於像美國電話與電報公司（AT&T）般，在1984年被司法部強迫分拆公司。如要降低反壟斷調查的風險，輝達可能要考慮調降市佔率。例如英特爾（Intel）過去雄霸PC與伺服器市場，曾引來不少反壟斷訴訟，但經過多年調整後，Intel與AMD保持著8：2的市場份額比重，自此免去壟斷疑雲。又例如在顯示晶片市場，NVIDIA與AMD亦維持著8：2的市場版圖，讓輝達得以安然度過反壟斷調查。

　　由是觀之，NVIDIA如今最迫切的任務不是如何壯大業務，而是如何讓競爭對手能夠跟得上，並將市佔比重調降至8：2的「黃金比例」，這樣才有望化解各國政府的壟斷指控。