台積電年報｜透視未來車用晶片：從0.13微米到3奈米的工藝競爭與產業預判

供應鏈低迷，技術卻在提速。台積電正用矽打造智慧汽車的未來中樞。

全球汽車產業2024年陷入停滯，產量下滑1%，經銷商去化庫存、消費者延遲換車。

_{撰文｜編輯部｜2025年4月}

台積電（TSMC）在其2025年股東年報中，並未迴避車市的短期疲軟，反而用一連串「製程節點」與「PDK認證」宣告：它已準備好支援智慧車的下一波演化浪潮。

三大製程群組：為車電應用建立技術「階梯」

1｜成熟製程：穩定耐用、廣泛應用

• 0.13μm BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）：2025年PDK上線，為車用電源管理IC、驅動器與馬達控制的「基本工藝」。
• • 為EV中的高壓/低壓模組提供穩定支援。
  • 提供高壓擊穿與精準類比電路，已廣泛用於多數Tier-1供應鏈。
• GaN-on-Si（6吋→8吋）：
• • 已完成六吋版本驗證，八吋版本開發中。
  • 聚焦快充模組、OBC（On-Board Charger）、直流轉換器（DC-DC）等高功率應用。
  • 相較矽製MOSFET，GaN具備更低導通阻抗、更快切換速度與更高熱效率，特別適合空間受限的車內電源管理模組。

解讀：成熟製程不是落後製程，而是穩定的基礎建設。電源控制的可靠度勝於尖端速度。

2｜先進製程：邁向智慧駕駛與即時決策

• N5A（5nm for Automotive）：
• • 採用FinFET架構，導入自2023年以來客戶持續投片，並已通過AEC-Q100車規驗證。
  • 典型應用：ADAS主處理器、駕駛輔助AI模組、高清攝影分析晶片、中央資訊娛樂處理器（IVI）。
  • 結合ASP（Automotive Service Package），將功能安全（Functional Safety）與製程控制整合於一體。
• 特點：
• • 支援高密度邏輯與高速記憶體接口（LPDDR5、GDDR），
  • 可提供更高能效比與低延遲運算，是Level 3~Level 4自駕系統的必備等級。

3｜先進中的最先進：N3A開啟摩爾極限的車用時代

• N3AE（Auto Early）與N3A（3nm Automotive）：
• • N3AE為早期提供車電PDK設計使用，N3A則預計2025年底完成1.0版PDK、車規認證、ADEP平台建立。
  • 採用FinFlex架構，允許客戶針對功耗、面積與效能在設計層面做精細權衡。
  • 最早應用領域將會是：
  • • 中央運算模組（域控制器 SoC）
    • OTA即時更新核心模組
    • 高安全等級（ASIL-D）車控單元
• 台積電的N3A平台將車用晶片從「功能驅動」推升至「平台定義」，讓車廠能開發具模組化、升級潛力的控制架構。

評論：車電進入3奈米時代，不再是成本競賽，而是「誰能做出自駕演算法專用晶片」的能力競賽。

車市雖疲弱，晶片含金量卻在拉升

儘管2024年全球汽車市場產量下滑，台積電仍強調三個大趨勢將推動「每輛車的晶片價值」持續提高：

1. 電動化（EV） → 高壓電源管理、充電模組、電池控制單元
2. 智慧化（ADAS、V2X） → 需要更複雜的AI SoC與感測融合晶片
3. 平台化（E/E架構重構） → 微控制器、AP、記憶體接口與高速傳輸全數升級

台積電指出，未來車用晶片需求不只靠出貨量驅動，而是靠「每台車的半導體含量提升」，這與智慧手機產業演進有驚人相似之處。

Tx3評論｜台積電用技術矩陣鎖定車電：這是一場平台時代的卡位戰

從功率元件到AI控制、從0.13μm到3奈米，台積電正在用製程梯度為客戶構建完整、可擴展的車電系統平台。這不只是一個製造服務，而是一個技術主導的護城河。

在競爭對手如三星主打高階製程量產進度、Intel推Foundry Services搶攻歐美訂單的同時，台積電的優勢，是橫跨「成熟→先進」製程的完整性，與早已成熟的車規管理流程。

這是一場以製程堆疊換取平台領先的策略賽。台積電，正在主導比汽車更長遠的未來。

台積電年報