AI是IoT發展的助燃劑，而IoT發展則與半導體產業環環相扣，無論是底層終端裝置、聯網層閘道器，以及最上層雲端平台架構，都需要有半導體技術的基礎做後盾才能實現，而半導體產業也受惠於IoT成長節節攀升。
物聯網(IoT)是未來產業一股強大的重要驅動力，而在這股動力上添加人工智慧(AI)燃料，使得AIOT發展商機水漲船高，其背後所搭載的半導體技術基礎，將進一步加速智慧家庭、智慧穿戴、智慧製造、智慧建築、智慧城市與自駕車等各種領域的興起，台積電表示，2020年針對特殊應用與邏輯分析的半導體元件產值將高達300億美元，成為促進AIOT發展的關鍵推手。
2022年半導體產值達300億
台積電物聯網業務開發處資深處長王耀東表示，不同於先前高成長的產業，物聯網產業沒有具體的外觀造型規格或形態，而是廣泛滲透於智慧電表、智慧音箱、智慧穿戴裝置等應用的產品，其年成長率預計將高達20%以上，將可促成半導體產業每年GDP成長率約2~3%。
台積電創辦人張忠謀先前更是大膽預測，未來10~20年半導體產業年成長率可到達5~6%，高於世界整體的GDP成長率，這也意味著物聯網的潛在商機值得期待。不過王耀東也認為物聯網即使有每年20%以上的成長，對於新興領域來看並非快速，仍須其他因素促成它更快速成長。
王耀東談到，過去智慧手機剛起步時，每年成長率就已超過幾十個百分比，相較於物聯網20%的成長比例還高出許多，故物聯網應還處於萌芽階段，即便發展已歷經3~5年時間，但仍有許多未發掘的機會等待業界推動起來。
事實上，物聯網生態系統在半導體製程技術與終端裝置運算能力逐漸提升下，已將雲端人工智慧模型縮小化至終端裝置，由終端裝置進行初步的AI分析已成為重要趨勢，預計將刺激更多智慧與數據資料的產生，滿足各式各樣的AIOT應用需求。
整體而言，AIOT應用可分為兩個大方向，一種為語音AI，另一種則為影像AI。從2018年年初國際消費性電子展(CES)當中，即可看到語音經濟遍地開花的榮景，不僅是Amazon Echo，就連Google、Apple皆推出家用的智慧音箱，做為語音經濟的應用平台，滿足娛樂、音樂播放和語音操控等功能。
而影像AI部分，王耀東分析，目前電腦影像辨識的精準度已不亞於人眼辨識能力，搭配上AI機器學習的技術，可施行的應用領域也更加多元，包含交通監控、機器人、無人商店、無人機及人臉支付等，其達到的效果非常突出。例如Amazon Go無人商店結合電腦視覺辨識技術，自動追蹤顧客取貨消費行為，實現拿就走的消費體驗。相信未來影像與語音辨識結合AI的發展，將提供軟硬體供應商更多成長機會，同時帶動半導體需求的應用。
AIOT關鍵三要素
無論是語音辨識或影像辨識，要發揮這些能力的最大潛能就需要仰賴底層強大處理能力，包含運算、感測與聯網的能力。
以智慧音箱為例，終端裝置須要藉由感測器收集聲音的訊號，並將這些訊號處理過後，透過聯網技術傳輸到雲端分析處理；在這個過程中，聲音反應的能力大概是耗時1.5秒，但基本上人類對聲音的反應需要低於0.25秒。為滿足0.25秒反應速度，必須將語音AI技術導入終端裝置方能實現，故終端裝置須具備較高的運算能力，使其能在裝置端直接進行簡單的分析處理。
另外，影像辨識須要生產龐大的數據資料做為AI分析的基礎，因此對於裝置運算能力要求同樣不可少，這方面除了在IC設計上著手之外，亦可從半導體製程技術調整。
全球物聯網市場的規模在未來十年將蓬勃成長，預計2020年前將會有250~500億個聯網裝置出現，於各個關鍵市場推動數兆美元的經濟成長。而在這麼龐大的聯網需求下，亟需要有良好的通訊技術。
事實上，在行動裝置時期，已經建立相當完整的通訊，其範圍從長到短、傳輸速率從低至高，皆有相對應的解決方案，包含Wi-Fi、藍牙、低功耗廣域網路(LPWAN)，甚至是蜂巢式網路傳輸技術等。
5G時代來臨，將提供更大覆蓋範圍的聯網技術，其搭配既有現存的通訊技術，將滿足更多元、更豐富的應用使用情境。
感測器是取代人類感官能力的技術，包含看(影像感測器)、聽(MEMS麥克風)、觸(觸控感測器)和聞(氣體感測器)等能力，透過硬體能力賦予電腦更多感受與想像空間，例如結合AI應用，機器能模仿梵谷作畫或具備自動譜曲的能力。
整體而言，影像感測技術重要的發展方向與挑戰，在於影像感測像素尺寸越來越小。例如手機應用中，對於照相像素要求逐漸提高，而又受限手機通道(Lane)有固定尺寸限制下，像素尺寸就需要縮小。但這種設計在光線不足的情境下，相機感光力會變差，因此如何縮小像素尺寸，同時提升相機感光度，將會是影像感測一大挑戰。
無論是哪一類型的晶片，透過半導體微縮製程技術的強化，晶片在功耗、運算能力，甚至是成本都能有長足的進展。廣為人知的摩爾定律提到，積體電路上可容納的電晶體數目，約每隔兩年便會增加一倍，而半導體產業也隨著摩爾定律發展了很長一段時間。
類摩爾定律啟發想像 異質晶片整合趨勢來襲
不過，在研究成本居高不下，而有財力投資在建立和維護晶片工廠的廠商很少的情況下，摩爾定律的發展也受到挑戰。
此跡象亦可從晶圓代工廠聯電與格羅方德(Global Foundries)先後宣布無限期暫停開發7奈米先進製程看出端倪。
不過，鈺創科技董事長盧超群卻有另一個不同的看法。他認為摩爾定律不會結束，反而會以一種新的形態面世，異質晶片整合(Heterogeneous Integration)的架構將是下一步類摩爾定律的方向。
盧超群表示，異質晶片整合指的是3D電晶體與3D堆疊技術的整合，而在裡面最重要的半導體核心概念，即是「功能×價值」的體現。換言之，未來在異質晶片整合的架構下，人類打造出1奈米指日可待，而1奈米所具備的速度、效能與系統價值，不能僅體現在功能上，還須具備經濟成長的價值。