<專利申請系列－什麼東西能申請專利>

關於<GIPR Channel>的半導體系列文章已經轉進IC設計領域，未來會持續展開，如果你有想要了解的議題，請留言告訴我，我會優先為你製作特刊。

隨著人工智慧應用日益廣泛，從資料中心到邊緣運算，再到智慧物聯網裝置，對高速傳輸與低功耗IC的需求持續攀升，驅動整個輸出入介面IC市場迅速擴展。台灣憑藉完備的半導體供應鏈與強大的IC設計能力，在這波浪潮中占有一席關鍵位置。本期”什麼東西能申請專利”我們就來看看關於輸出入介面IC。

《孫子．謀攻》知彼知己者，百戰不殆。擬定智財競爭策略，贏得市場競爭優勢。

目次

• 輸出入介面IC能申請專利嗎？
• 發明專利案例
• 新型專利案例
• 設計專利案例
• 下期預告－平面顯示器控制與驅動IC

一、輸出入介面IC能申請專利嗎？

<<強哥提醒！若您不想看細節，只需知道輸出入介面IC（I/O Interface IC）是負責協調處理器（CPU/MCU）與周邊設備之間，進行資料傳輸、格式轉換與訊號溝通的核心晶片。>>

（一）AI技術與輸出入介面IC的現狀

在人工智慧（AI）技術持續爆發下，AI技術與輸出入介面IC市場展現快速成長動能，以下從市場結構、產業競爭、技術趨勢與應用面做詳細解析：

• 台灣半導體產業鏈完整，成為AI IC市場關鍵推手：台灣擁有全球最完整的半導體產業聚落，從IC設計、晶圓製造到封裝測試皆具國際領先技術。
• AI技術驅動高速傳輸IC與資料中心晶片需求大增：隨著生成式AI、自動駕駛、智慧家庭及工業自動化等應用蓬勃發展，對高速資料傳輸與低功耗晶片需求激增，帶動輸出入介面IC（高速傳輸IC）市場快速擴張。
• 台灣IC設計業多元布局，抵禦國際競爭壓力：台灣IC設計業者涵蓋行動通訊、網通、電源管理、消費性IC與客製化ASIC服務等多個細分市場。
• IC封裝測試與先進封裝技術推升產業附加價值：台灣封測廠積極投入AI與HPC高階封裝技術，推動異質整合與2.5D封裝技術，提升AI晶片效能與良率。晶圓廠上游製造與封測廠策略聯盟，強化供應鏈彈性，應對全球貿易緊張帶來的產能轉移需求。
• AI晶片設計平台與EDA工具導入AI技術，提升研發效率：導入機器學習於晶片早期電路區塊布局設計，縮短設計時程並提升性能，為業界首創。AI驅動的IC設計流程不僅減少人工錯誤，更能快速產出多方案選擇，助力台灣廠商在全球競爭中保持技術領先。
• 市場需求與技術挑戰並存，台灣業者積極布局AI晶片生態系：全球AI晶片趨勢從雲端運算轉向裝置端推論運算，對低功耗、高效能與多樣化產品需求提升。產官學研共同打造半通用AI晶片與異質整合技術，搶攻智慧物聯網、工業自動化等長尾市場商機。

（二）擁有自主技術的AI技術與輸出入介面IC設計，與美國廠商的競爭策略

台灣在AI技術與輸出入介面IC設計領域，面對美國先進廠商的挑戰，主要透過自主技術開發與產業鏈整合來建立競爭優勢。以下幾點是台灣能與美國廠商抗衡的重要策略與具體表現：

• 聚焦自主技術開發，避免直接高階GPU/CPU市場競爭：台灣IC設計業者偏重於周邊高速數據傳輸、邊緣運算晶片以及低耗電AI晶片的設計，避開美國廠商主導的高價GPU與CPU市場。
• 深耕異質整合與新興運算架構：半通用AI晶片、異質整合晶片及新興運算架構技術，解決低功耗、高效能與少量多樣的裝置端AI需求。這種專注於系統整合與創新架構的策略，有助於突破傳統架構的功耗瓶頸，與美國廠商形成差異化競爭。
• 產業聯盟合作，強化生態系與人才培育：成立「台灣人工智慧晶片聯盟」（AITA），整合超過百家半導體及系統業者，串聯上下游資源推動AI晶片技術，打造完整生態系。此舉不僅降低研發成本和時程，也提升技術自主性，對抗美廠壟斷的市場生態。
• 多元產品線與客戶布局，提升市場抗壓性：舉例來說，台灣網通IC領頭廠涵蓋乙太網路、WiFi及交換器等多元產品，達發掌握固網寬頻及藍牙市場，有別於中國專注單一領域的廠商，台灣業者藉由多元產品線分散風險，強化競爭力。
• 技術創新與AI演算法結合設計流程：透過將AI技術與EDA工具整合，利用機器學習優化晶片電路區塊配置，提升設計效率並縮短開發時間。此種技術創新有助於快速響應市場變化，強化與美國大廠的競爭力。

（三）採側面進擊策略：AI技術結合輸出入介面IC進軍IP市場

在設計自主性和智慧化需求日益提升的背景下，採取側面進擊策略成為台灣廠商的關鍵競爭手段。以下從幾個重點來解析AI技術如何推動輸出入介面IC的IP市場發展：

• AI技術強化IC設計彈性，瞄準IP市場多元需求：台灣IC設計廠商透過整合AI演算法，自動化優化輸出入介面IC的電路配置，縮短設計週期並提升效能，像是利用強化學習演算法精準佈局電路區塊，從早期電路布局階段就導入AI輔助，減少人工作業時間。這類技術提升IC設計服務的品質與效率，使得廠商能以IP核心授權形式，快速供應多樣化的客製化需求，迎合少量多樣的市場趨勢，特別是在AIoT裝置與邊緣運算等垂直領域。
• 訊號中繼器與光通訊IC成為AI驅動的關鍵產品：AI應用推升資料中心與高速通訊對高速、低延遲傳輸介面的需求，促使訊號中繼器（Redriver）IC與光通訊介面技術快速成長。這些IC多採用專利IP授權設計，強化訊號品質與傳輸穩定性。
• 跨領域策略合作，打造完整AI+輸出入介面IC生態系：台灣IC設計業者積極與AI晶片、晶圓製造、封裝測試等上下游產業合作，結合AI運算能力與先進IC設計技術，推動異質整合與系統級封裝技術，為IP市場提供更多元的解決方案。
• 專利佈局成為IP市場競爭利器：面對美中貿易競爭與中國半導體自主化挑戰，台灣廠商透過積極申請AI技術與輸出入介面IC相關專利，建立技術壁壘，有效保護智財權，並透過IP授權創造持續收益。

（四）接著，判斷「輸出入介面IC」能否申請專利？具不具備技術或設計？若要提升「技術性或設計性」，根據輸出入介面 IC（I/O Interface IC）從傳統的訊號橋接元件，已演變成 AI 運算架構中的核心基礎設施，AI 負責運算，記憶體負責儲存，而輸出入介面 IC 則負責讓資料高效率地流動。強哥的創新建議是：

• 高速資料傳輸介面
  • PCIe Gen5 / Gen6 / Gen7 控制 IC
  • CXL（Compute Express Link）介面 IC
  • UCIe 晶粒互連介面
• AI 記憶體介面 IC
  • HBM 介面控制 IC
  • DDR5 / LPDDR5X 控制 IC
• AI 與高速網路介面 IC
  • 高速 SerDes IC
  • 光電介面 IC（Optical I/O）
• AI 驅動的智慧 I/O 管理
  • AI 資料流管理控制器
  • 預測式資料搬移（Predictive Data Movement）
• 低功耗 I/O 技術
  • Energy-Aware Interface IC
  • Near-Memory Interface
• Chiplet 與先進封裝介面創新
  • Die-to-Die Interface
  • 3D IC 介面架構
• 垂直應用市場
  • 車用 AI
  • 機器人
  • 邊緣 AI

<實際上還有許多例子，如果有興趣歡迎私下與強哥延伸交流>

最後，有沒有存在法定不予專利的事由？例如：

• 沒有涉及生物學方法、人類或動物之診斷、治療或外科手術方法；
• 不可以有妨害公共秩序或善良風俗的內容；
• 不能只是純功能、藝術或電路布局；
• 不能是單純的自然發現、科學原理、中文輸入/語言/數學/遊戲方法或規則本身、人為方法(如以手指夾球)、商業方法、傳統技藝等。
• 特別需要留意的是：單純的設計概念、單純程式碼本身，應屬於著作權。

二、專利案例

（一）發明專利，其重點在於必須具有「技術性」；發明專利保護利用自然法則之技術思想的創作，包括構造、方法、功能、技術、製造、材料等方面之技術改良或突破。以下舉出發明專利案例讓大家瞧瞧：

• 一種輸入輸出介面配置的方法、可配置輸入輸出介面的裝置及控制系統(專利號I665556)，申請日期2018/05/11，本發明主要目的在於解決伺服器儲存系統中，不同廠商硬體規格不一所導致的相容性難題。該技術核心在於利用現場可程式化邏輯閘陣列（FPGA）或類似的可編程硬體，透過偵測接腳自動辨識控制電路的類型，並從儲存單元中載入對應的配置檔案。系統中的轉換單元能將接收到的原始數據轉換為受控裝置所需的格式，從而實現單一電路板即可支援多種硬體規格的高度靈活性。這種方法不僅能有效縮短企業級產品的開發週期，更大幅降低了針對不同擴展晶片進行硬體測試的開發成本與時間。

（二）新型專利，其保護的是有形物品，而非技術概念或製造方法。因此，如果專利有涉及到物體之構造組合(如硬體的系統框架、架構、裝置、模組等)，仍有可能得到保護，但強哥必須強調，新型專利不能單純申請「方法」，可考慮申請「裝置、系統」及其架構。以下舉出個新型專利案例跟大家分享：

• 一種人工智慧異構三維堆疊類比記憶體內運算突觸陣列單晶片系統(專利號M681341)，申請日期2025/11/24，本新型主要目的在於透過將記憶層、運算層與控制邏輯層進行垂直整合，並利用奈米層間導孔（ILVs）實現高速連接，從根本上解決了傳統電腦架構中資料頻繁搬移所造成的記憶體牆瓶頸。藉由在存儲單元內直接執行向量矩陣乘法（VMM），此架構能顯著降低運算延遲與能耗，為邊緣運算裝置提供高密度、高效率且具備擴展性的神經網路加速方案。

（三）設計專利，其必須「應用於物品」、「透過視覺訴求」，表示設計必須透過視覺方式呈現，因此，若技術涉及到物品的外觀、電腦圖像之設計，則可以申請設計專利。

三、結語：下期預告－平面顯示器控制與驅動IC

總結來說，在AI運算、資料中心、高速網路與邊緣運算快速發展下，輸出入介面IC已從傳統訊號橋接元件，升級為連結運算、記憶體與通訊系統的關鍵基礎設施。從市場需求來看，誰能掌握高速傳輸、低延遲與低功耗技術，誰就能在AI資料流競賽中取得優勢。關於技術創新，企業需整合AI演算法、EDA設計工具、異質整合封裝與高速介面技術，加速產品開發並提升系統效能。以競爭策略而言，避開高階CPU與GPU紅海市場，聚焦PCIe、CXL、SerDes、光電介面及Chiplet互連等高成長領域，並透過IP授權模式擴大市場影響力。特別是智慧財產權，係建立技術護城河的核心工具，透過專利布局涵蓋高速傳輸協定、資料流管理、介面控制與先進封裝技術，不僅能保護創新成果，更可創造持續授權收益。最終，未來競爭不再只是比拼運算能力，而是比誰能讓資料流動得更快、更穩、更有效率，而輸出入介面IC正是決定AI時代競爭優勢的重要關鍵。

當然，研發創新、市場行銷、經營管理的實務工作者應把時間、精神智力都灌注在本職上，因此挖掘智財、申請專利、智財策略的工作就交給專家吧！如果有興趣找強哥談談，讓強哥協助您取得所需重要資訊、追蹤技術、專利挖掘、迴避風險，歡迎與強哥聯繫。

在下一期的<GIPR Channel>文章裡，強哥會繼續延伸IC設計產業，希望透過淺顯易懂的介紹，就能吸收這些熱門產業的創新點子。若你也想知道還有什麼東西可以申請專利。敬請期待！