智慧生活丨第三代半導體技術革新AI應用規模微電子研發院高騰博士：秉持中立打造港版Imec

香港要發展AI成關鍵產業，財爺於上月財政預算案，點名香港微電子研發院(MRDI)將研發第三代半導體核心技術，表示兩條中試線年內會在元朗微電子中心組裝，預期明年投入運作。到底第三代半導體如何協同AI發展？MRDI行政總裁高騰博士接受專訪時指出，這跟AI甚至ESG大有關係。於世界領先半導體研究機構、比利時微電子研究中心(Imec)工作20年，更是Imec中國首任總經理的高博士，強調香港擁有跟Imec總部比利時魯汶相似的城市背景和產業中立性，有信心將MRDI打造成「港版Imec」，促進香港科研，協助產業應用轉化，培育與引入人才。

AI勢吞電網第三代半導體成減排希望

隨著AI應用愈趨普及，涉及密集數據運算只會愈來愈「燒電」。晶片設計巨擘Arm行政總裁Rene Haas曾預計，到2030年全美高達25%電力將被AI消耗掉。試想像當發電量跟不上AI發展，或連累社會因停電而停擺經濟活動，後果將不堪設想。高博士指現時數據中心的高載荷運算，必須有穩定且大功率電壓，而功率高速轉換的環境，散熱要求極高。「第三代半導體材料的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)，便擁有更高的功率處理能力和頻率運行範圍，兼備出色的配熱特性和耐壓能力。」該技術特別適合部署在AI超算中心、數據中心、新能源設備等，達到省電和減低耗能的效果。翻查資料，就以GaN電晶體的功率元件為例，體積較矽元件細小1/3，惟功耗大減50%。換句話說，數據中心可在更小空間內處理更多電力，變相減少冷卻能源，亦即減低碳排放。

香港設立兩條中試線

高博士今年初履新MRDI擔任行政總裁，他指其重點工作，就是要在港設立兩條面向第三代半導體技術的8吋中試線，分別負責SiC和GaN的試產。談到半導體製造，他表示大學的研發線，採用較簡單設備，著重嘗試不同材料和製程，惟研發以突破為重點，較難跟企業需要直接銜接；量產線則採用精密設備加上生產線管理嚴格，由於投資巨大，動輒數千萬甚至上億港元一台機器，任何變動都可能造成企業重大風險，故較少進行創新嘗試。中試線介乎研發線和量產線之間，是按照嚴格的量產規劃來設計生產線，兼具小量產能力。「滿足大學和初創試產prototype的需求，到叩門尋求投資者時，都有sample予人，這樣才能真正協助科研成果轉化成產業。」他續指，科研與工業量產之間存在一定差距，而中試線的建立，能將空檔填補。

建區內微電子產業樞紐確保中立性

香港並無相關產業基礎，如要發展第三代半導體技術，是否天方夜譚？高博士從自身經歷分享見解，「我任職的Imec總部設於比利時魯汶，那是個擁有古老大學城而聞名的小城市，培育優秀人才。魯汶匯聚多家世界頂尖科企，如半導體生產必備的光刻機和醫療器材製造商等，這全賴背後完善的產業生態鏈，包含600多家供應商提供技術支持。試想像，這樣的環境不就是當下背靠大灣區的香港嗎？」他強調，Imec保持中立，自身不會投產，而是透過技術機密方式，將研發成果授權企業應用。「通過產業聚落效應，不同持份者均可應用，促進改良學習，MRDI亦會採用此法。」

他又解釋，香港可憑藉大灣區完備的製造業產業鏈和龐大市場規模，疊加在香港資本、宜居環境、法規、稅務及國際化等方面的優勢。「本港大學在半導體領域的科學家和研究成果其實處於國際前沿地位，如結合MRDI國際先進水平的中試線，採取多元化合作模式，與內地大學、科研機構及企業，在技術創新及成果轉化等深入交流，互利共贏。」他感謝政府的投入，認為「社會效益如何最大化」將會是他所思考的重要核心，不致浪費社會資源，長遠提升產業水平，建立科研和人才生態圈等，確保可持續發展。