美中半導體大戰進入深水區:人工智慧晶片為何成為關鍵?

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半導體分析師吉姆·麥格雷戈指出,AI晶片產業和世界需要美中兩國都更具彈性,且願意進行談判,引領發展,「不幸的是,我不認為這種情況會發生,我們正朝著一個迫使產業分裂和可能引發經濟災難的局面前進。」
今年夏季,人工智慧(AI)晶片應用呈指數級增長。分析稱,這是由於諸如ChatGPT及MidJouney等各種AI產品橫空出世,AI晶片業績因此在今年暴漲。
曾經被外界認為在COVID-19(嚴重特殊傳染性肺炎、新冠肺炎、武漢肺炎)疫情期間因為過度生產晶片,預期在今年面臨生產趨緩的半導體產業,卻因為AI晶片的需求暴增,再次成為全球焦點。
這也讓發展AI晶片的龍頭——美國大廠輝達(Nvidia),一夕之間市值暴增,甚至超越了半導體晶片代工龍頭廠家台積電(TSMC)與韓廠三星(Samsung),輝達創辦人黃仁勳(Jensen Huang)也成為國際金融科技界新的聚焦點。

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但是,AI晶片產業同樣無法迴避地緣政治問題,尤其是這幾年來在美國不斷出盡「辣招」,試圖掣肘中國晶片產業的發展,白宮未來是否會全面禁止輝達等AI晶片前沿公司繼續銷售AI晶片給中國客戶(譬如騰訊或百度等),全球正拭目以待。中國面對美國可能使出的貿易制裁手段,如何加速自己生產國產AI晶片,成為下一場美中半導體大戰焦點。
AI晶片背後的美中半導體大戰
眾所皆知,如同石油般,半導體無法逃避區域政治。美國在幾年前發起針對中國半導體產業進行制裁的貿易戰,幾乎是在全方位展開。從2019年要求台積電等公司禁止銷售晶片給中國科技龍頭華為公司之後,後者手機生產線被腰斬,至今全面停擺。2022年美國施行的晶片法案,要求擁有美國綠卡及國籍者,不能在中國半導體公司中任職,引發中國強烈抗議。
上個月,中國宣佈封殺美光(Micron)產品銷往中國,《彭博社》稱這是北京對美國的出口管制措施,所實施的最具意義的報復行動:「自己看似強硬,而且經濟不會受到重傷。」
如今,美中半導體科技戰在進入深水區後,美國是否會循台積電與華為模式,開始全面禁止美商生產的AI晶片銷往中國,成為各界關注焦點。輝達公司在中國的客戶幾乎包含中國所有科技電商龍頭,包含阿里巴巴、騰訊、百度和抖音母公司字節跳動等等,這些公司在銷售產品上,特別需要AI晶片。AI晶片技術也是涉及軍事武器和醫學藥物發展的重要技術,敏感性越來越高。
商人面對美中半導體大戰則感受特別深。輝達主事者黃仁勳今年五月底在接受《金融時報》專訪時稱,美國為了阻礙中國半導體產業實施的出口管制措施,已經讓輝達 「手腳被綁住」,已經難以在該公司最大的市場之一銷售若干先進AI晶片。

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黃仁勳認為,美國的一連串禁令反而讓中國的半導體公司加速生產自己的AI晶片,與輝達現在傲視群雄的遊戲、繪圖和人工智慧處理器等產品進行競爭。他強調,中國「若沒辦法買到想要的東西,中國就會自己做,所以美國勢必要謹慎面對。」
半導體產業專家、台灣南台科技大學朱岳中教授告訴《BBC中文》說,輝達尚未正式公開過中國營收在該公司總體營收的佔比,但他推估至少有10%以上。換言之,中國市場對該公司影響仍然很大。朱岳中說,作為商人,黃仁勳因此對美國針對中國的禁令有意見,並不讓人意外。
此外,中國的AI平台,譬如百度或阿里巴巴現在發展使用AI晶片,還是多半來自美商輝達與超微(AMD)2022年9月前美國禁令前採購的晶片。朱岳中表示,中國AI發展平台還是沒有如ChatGPT或Google等順暢,因此在用完美國買來的高階晶片後,中國的AI發展勢必會遇到阻力。

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當然,中國這幾年來一直也在發展國產AI晶片,包含寒武紀、海光信息及百度等等。但是,朱岳中認為,這些AI晶片需要高階製成的晶片廠合作量產。但當下中國最強的公司中芯國際,晶片最高制程只到14奈米,因此短時間要超越美國,可能性很低。
科技分析機構「摩爾透視與戰略」(Moor Insights & Strategy)首席分析師安舍爾・薩格(Anshel Sag)則告訴《BBC中文》說,他不認為中國無法獲得AI晶片,就會因此加快其發展,超車趕上美國。他強調,北京在中國公司被實施制裁或限制銷售之前,早就推出了長期的國家半導體計劃,「但考慮到中國已經花費了多少億資金,卻未見成果,僅僅是再投入更多資金並不是該問題的唯一解決方案。」
科技研究公司「蒂裡亞斯研究」(Tirias Research)創辦人、半導體分析師吉姆・麥格雷戈(Jim McGrego) 則告訴《BBC中文》,AI晶片產業和世界需要美中兩國都更具彈性,且願意進行談判,引領發展。他說:「不幸的是,我不認為這種情況會發生。我們正朝著一個迫使產業分裂和可能引發經濟災難的局面前進。」

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AI晶片是什麼?
如同上世紀的石油,晶片是當下全球科技運作的主要命脈。晶片用於手機、電腦、軍事武器(譬如超音速導彈)以及汽車處理器,高階的晶片運用是這些產品未來繼續升級的關鍵。
AI晶片在此背景下被研發及生產,開始影響人類生活。
目前,主要可以看到的是,AI晶片的發展正在加速機器及超級電腦學習和深度學習的處理速度,使得使用者能夠在圖像辨識、語音識別、自然語言處理等領域取得突破性進展。AI晶片的出現驅動了自動駕駛、智慧家居、物聯網等領域的發展,為人類的日常生活帶來了更多智能化的應用便利甚至風險。
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從生活實踐淨零轉型,讓地球HP值滿點

我們想讓你知道的是
全球暖化情勢日益嚴峻,必須積極因應;減碳是每個人的責任,我們生活中的選擇與行動,都與地球的未來息息相關,但只要從小地方開始做出改變,就能帶來轉機,讓地球重拾生機。
地球就像是一個巨大的有機體,具有自我調節的能力,然而因人類活動產生大量碳排,溫度上升導致全球氣候異常並造成災害;聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2023年3月公布第六次評估報告(IPCC AR6)指出,根據2021年10月各國宣布的國家自主貢獻,2030年承諾的減排量仍不足以將本世紀末的升溫控制在1.5°C,甚至難以限制在2°C;氣候變遷已對地球健康構成威脅,一個「宜居且永續的未來」機會之窗正在迅速關閉。
全球升溫攝氏1.5 °C、 2°C,影響有這麼大嗎?
IPCC 估計,若地球升溫1.5°C,到2100年前海平面將上升0.26到0.77公尺,若升溫至2°C則將再增加0.1公尺,將影響小型島嶼、低窪沿海及三角洲等區域約1,000萬人口暴露在相關風險中;就研究涵蓋的105,000個物種,升溫1.5 °C會有 6% 的昆蟲、 8% 的植物和 4% 的脊椎動物地理分布範圍會縮小50%,升溫2°C,則會有18%的昆蟲、16%的植物和8%的脊椎動物消失;與高溫有關的疾病發病率或死亡率將增加,並提高相關蟲媒傳染疾病帶來的風險。
面對全球氣候失衡的威脅,我們就像遊戲中闖關的玩家,必須想辦法讓地球的HP值(生命值)恢復,然而這不是遊戲,挑戰結果意味著我們真實的未來。減碳、零碳是控制暖化的關鍵,加速導入再生能源、電氣化是主要國家刻正加速推動的重要政策,然而發電過程勢必有能量轉換的效率損失,輸配電則有線損,因此國際能源總署(IEA)倡議各國在思考未來能源組合(energy portfolio)時,應將節能視為第一燃料(energy saving is the first fuel)。歐盟目標在2030年最終能源消費較2020年實績值減少15.8%,法國淨零策略(SNBC)則規劃大幅提升工業、住宅、運輸能源效率,日本第六次能源基本計畫也提出2030年電力需求較2013年減少20%的目標。
除了國家層級推動的的節能目標,你我還能採取哪些行動、讓地球恢復生機?
多想兩秒鐘,地球更輕鬆
愛地球不只是一種生活風格,也是很潮的生活態度,每個人從食、衣、住、行、育、樂、購等生活小細節,選擇對環境友善的生活習慣,就有機會讓地球更宜居。
1. 利用大眾運輸或碳排量低的交通運具
根據我國《氣候變遷因應法》所規定,國家溫室氣體長期減量目標係由能源、製造、運輸、住商、農業及環境等六大部門共同達成,根據環境部提供的數據,2021年我國運輸部門溫室氣體排放量約占13%,若使用電動運具、搭乘大眾運輸工具,短程距離往返選擇走路、騎腳踏車,可有效減少碳排,有助改善空氣品質,更有益身體健康。

2. 自備環保用具,減少一次用產品使用
出門前隨手攜帶環保購物袋、環保杯、杯套或環保餐具,如果忘記帶,亦可使用租借循環杯與容器,或店家提供的環保餐具,尤其少用一個塑膠袋就相當於減碳0.057公斤,幾秒鐘的選擇與行動,能夠減少一次性產品垃圾、省下處理廢棄餐具的能源消耗,降低地球的負擔。舉手之勞自備購物袋、餐具,就是實踐減碳生活的第一步。
3. 認明節能標章,省電還能減碳
常見於耗能商品上的「能源效率標示」,提供了年耗電量、耗能等級資訊,並根據不同產品提供對應的能源效率數據;耗能等級數字越低代表耗能越少、越節能,圖示上的溫度計也就會落在象徵地球降溫的藍綠色;而貼有節能標章的產品,代表能源效率比國家認證標準高10-50%,所以用電更省,更有助於降低碳排。
4. 智慧用電,錢包受惠
智慧電表是具備通訊功能的電力量測設備,每日可將用電數據回傳台電公司,搭配使用「台灣電力App」,可查詢每15分鐘的用電量,每6小時可結算一次電費,另外,還可透過APP內「用電比較」、「未出帳用電量」、「費率試算」、「住宅用電分析」等功能,掌控電費支出及家電使用情形,找出家中的吃電怪獸,即時調整用電習慣,省下不必要的電費支出。

5. 加入綠領行列,將知識化作守護地球的行動
除了節能,以再生能源替代化石燃料,更是降低碳排的關鍵,近年來在政府的加速推動下,我國今(2023)年再生能源發電占比可望達到10%,逐漸成為供電要角;不過根據國際能源總署IEA在2023年9月發布的新版《2023年淨零路徑圖》(Net Zero Roadmap 2023 Update – A Global Pathway to Keep the 1.5 °C Goal in Reach),2030 年全球再生能源裝置容量必須成長三倍達到11,000GW,才能達成淨零排放情境所設定的減排量。更多的再生能源,意味著基礎建設、技術研發、產業推動也必須加倍投入,有賴運輸、建築、金融……等不同領域的「綠領人才」投入實踐淨零轉型。根據104人力銀行數據顯示,2013-2023十年間,綠領工作數成長6.5倍;面對2050淨零目標,無論是節能、創能、儲能、系統整合,都需要更多人才投入。
淨零轉型你我同行
在這場為了地球未來而戰的任務中,每個地球玩家都扮演著關鍵角色,無論是隨手關燈、自備購物袋這樣的舉手之勞,或是選擇低碳排的電器與運具,甚至成為綠領工作者親自參與,每一個支持淨零轉型的力量,都有助於地球HP生命值恢復滿點。

(經濟部能源署廣告)