劉德音:半導體是AI關鍵推動力 矽光子將成重要技術

劉德音:半導體是AI關鍵推動力 矽光子將成重要技術

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臺積電。路透社

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AI快速進展,臺積電董事長劉德音表示,10年內,AI需要上兆電晶體的繪圖處理器(GPU),GPU裝置數量將是當今典型裝置數量的10倍。半導體技術是AI新能力和應用的關鍵推動力,而矽光子將成爲半導體最重要的技術之一。

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劉德音與臺積電首席科學家黃漢森,共同於國際知名的電機電子工程師學會(IEEE)發表文章「HowWe’ll Reach a 1 Trillion Transistor GPU」,強調先進半導體正在推動人工智慧的繁榮。

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文章指出,IBM開發的深藍(Deep Blue)超級電腦於1997年擊敗世界西洋棋冠軍卡斯帕洛夫(GarryKasparov),展現了超級電腦技術的突破性發展,同時首度展現高效能運算有朝一日可能超越人類智慧。

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接下來10年,人工智慧應用於許多實際任務,例如臉部辨識、語言翻譯以及推薦電影和商品。再接下來的15年,AI發展到可以「彙整合成知識」的地步。生成式AI如ChatGPT可以創作詩歌、藝術品、診斷疾病、撰寫報告和電腦代碼,甚至可以設計出與人類打造的積體電路相媲美的產品。

文章指出,AI應用的突破性發展來自於3個因素,首先是高效機器學習演算法的創新,其次是大量的訓練資料,第3是半導體技術的發展提升節能運算的能力。

文中回顧AI發展過程中的幾個的重要里程碑,是由當時領先的半導體技術實現的,如深度神經網路的初始圖像辨識是採用40奈米技術。AlphaGo使用28奈米技術征服了圍棋遊戲。最初用於訓練ChatGPT伺服器採用5奈米技術;最新版ChatGPT是由採用4奈米技術的伺服器提供支援。

劉德音在文中指出,如果AI以目前的速度繼續發展下去,將需要半導體產業更多貢獻。10年內,AI需要一個1兆電晶體的GPU,意即GPU的裝置數量是當今典型裝置數量的10倍。

他說,在AI時代,半導體技術是AI新能力和應用的關鍵推動力;因AI應用的需求,矽光子將成爲半導體產業最重要的技術之一。新的GPU不再受限於過去的標準尺寸和外形。新的半導體技術不再侷限於在二維平面上微縮。

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文章提及,光學介面可望很快與GPU和中央處理器(CPU)配置在一起,爲GPU到GPU的通訊提供能量和區域效率擴展頻寬。因此,數百臺伺服器將成爲具有統一記憶體的單一巨型GPU。

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劉德音在文中表示,過去50年,半導體技術的發展就像走在隧道里,前面有一條明確的道路,就是縮小電晶體。如今,已經到達隧道的出口,半導體技術發展將日益艱難,不過在隧道之外,未來充滿很多可能性,不再受過去的束縛。

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