过去半导体产业历经数十年发展，形成IC设计、晶圆制造、封装测试各自专业化的水平分工架构，各企业通过标准化接口完成上下游合作，创建高度效率的全球价值链。随着AI模型规模快速扩大，产品性能已高度依赖算法、芯片架构、先进制程、封装技术及终端系统同步优化，因此半导体产业正逐步由水平专业分工，演进为跨价值链的垂直协同创新。
AI边缘运算推升半导体技术集成需求
近年生成式AI快速发展，不仅带动大型数据中心、高性能计算（HPC）及AI芯片需求持续成长，也促使AI应用逐步由模型训练（Training）为主的云端运算，延伸至推论（Inference）为主的边缘运算（Edge AI）及实体AI（Physical AI）场域，包括智能手机、安全监控、自驾车、机器人、无人机及智能制造等终端应用皆快速发展。随着愈来愈多AI模型于终端设备即时运行推论，产品除持续依赖云端运算外，亦更加重视传感、运算、链接及能源效率等整体系统性能，使终端设备的芯片设计面临新的技术挑战。
在此趋势下，影像传感器、AI芯片及无线连接等内核半导体技术的重要性同步提升。尤其AI终端设备愈来愈重视传感、运算与数据传输的协同优化，使产品竞争逐渐由单一组件优化，转向跨芯片、跨技术的系统集成。AI时代的竞争关键已由单一组件性能，转向整体系统优化，而带动芯片设计、制造、封装及系统集成等技术高度协同，也让企业的合作关系亦由传统供应模式，逐步走向共同设计或协同开发。
AI世代更讲求产业结盟竞争
AI技术快速演进，不仅改变半导体产品规格，也逐步重新定义供应商于价值链中的角色。过去半导体产业创建于高度专业化的垂直分工架构，品牌商、IC设计公司、晶圆代工等各自依据专业负责不同环节，主要配合品牌客户需求完成产品设计。然而，随着AI终端设备愈来愈重视传感、运算及链接能力的整体优化，产品性能已难以仅依靠单一组件提升，而需要不同技术于产品开发初期即同步集成，使关键供应商逐渐由单一制造或零组件提供者，提升为共同设计与共同开发的重要伙伴。
此一趋势首先反映于影像传感器领域。2026年5月，Sony与台积电宣布深化合作，双方将于日本熊本共同推动次世代CMOS影像传感器（CIS）研发及生产布局。过去台积电（TSMC）是Sony合作的晶圆制造代工商；然而，随着高端CIS逐步集成逻辑芯片、3D堆栈、Hybrid Bonding及先进封装等技术，TSMC提供的已不再只是晶圆制造能力，更包括先进制程、异质集成及制程优化等关键技术，借此可与Sony共同布局车用、机器人及其他Physical AI应用所需的高性能影像传感器。
类似的合作模式意涵亦可从近期2026年7月Apple宣布与Broadcom签署超过300亿美元的多年期合作协议一案进行观察。根据上述两间企业的对外说明，Apple 官方新闻稿提及双方将共同设计，并生产客制化半导体组件及新一代无线连接技术，亦是Apple启动「美国制造计划」（AMP）以来最大规模的美国制造承诺。而Broadcom官方向美国证券交易委员会（SEC）提交的申报公告，更提及将会开发并供应客制化ASIC半导体产品给予Apple未来多个世代产品使用。相较于过去Broadcom主要提供客制化射频（RF）及无线通信芯片，此次合作更强调共同设计与技术开发，显示Broadcom的角色已由关键零组件供应商，进一步提升为Apple下一代AI终端产品的重要技术合作伙伴。
从Sony与TSMC、Apple与Broadcom两项合作可以发现，AI时代真正改变的不仅止于产品技术，而是供应商在价值链中的定位。无论是晶圆代工厂或芯片设计公司，都已由传统制造与供应角色，逐步朝向产品定义、架构设计及系统优化等更高附加价值的合作伙伴发展。
系统优化让开发合作关系将更为紧密
若将Sony与TSMC、Apple与Broadcom两项合作放在同一脉络观察，可以发现AI真正改变的不只是产品技术，而是半导体产业长期创建的合作模式。
过去半导体产业历经数十年发展，形成IC设计、晶圆制造、封装测试各自专业化的水平分工架构，各企业通过标准化接口完成上下游合作，创建高度效率的全球价值链。然而，随着AI模型规模快速扩大，产品性能已高度依赖算法、芯片架构、先进制程、封装技术及终端系统同步优化，仅依靠各企业完成自身技术后再进行集成，已难以满足AI产品对性能、功耗及上市时程的要求。
因此，半导体产业正逐步由水平专业分工，演进为跨价值链的垂直协同创新。此一模式并非回到过去由单一企业掌握所有技术的垂直集成，而是在维持专业分工的基础上，由品牌商、IC设计公司、晶圆代工、封装及材料设备等伙伴，自产品定义初期即共同投入架构规划、制程优化及技术集成，形成从共同设计（Co-design）、共同开发（Co-development）进一步延伸至共同创新（Co-innovation）的合作模式。
从Sony与TSMC共同打造次世代影像传感器，到Apple与Broadcom共同开发客制化ASIC及新一代无线连接技术，可以看出企业竞争优势已逐步由单一企业能力，转向跨企业生态系的集成能力。未来无论是影像传感器、AI芯片、机器人或智能汽车，真正决定竞争力的将不只是看单一业者是否拥有最先进的制程或是最优异的芯片设计，而是可由谁率先集成品牌、设计、制造与封装等不同环节，创建高效率且高度协同的创新生态系。AI正在重塑半导体产业的竞争规则，而共同设计与垂直协同创新，已是现阶段全球半导体产业发展的重要趋势。
(资策会MIC产业顾问谢佩芬)
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