家裡餐桌上香嫩多汁的滷肉，竟然和AI超級電腦的算力有關，想不到吧？過去，傳統畜農業須將小豬飼養3個月後，才能找出最優秀的豬隻品種，再進行繁殖；但挾著台灣杉二號超級電腦的算力，可以更快速分析比對基因定序等資訊，現在只要花7天，就可以從小豬身上了解未來的生長方向，從中找到好吃的豬肉。
AI時代全面入侵人們的生活，扮演重要運算能力的AI超級電腦角色日益重要。飛機能夠在大氣層平穩飛行，是因為有了超級電腦針對氣流、氣壓等的精密計算，才得以設計出飛機的造形、飛行的路線。不僅如此，中央氣象署也因為有了超級電腦的支援，區域解析從3公里縮小到1公里，預測範圍更加精準。
▍AI全面入侵生活–提升算力即強化國力 各國總動員
過去，超級電腦的建置以各國政府為投資主力，主要鎖定氣象能源、國防軍事、航太空業、基礎科學研究等應用，現在已擴散到智慧工廠、生技醫療、金融交易、商業服務等領域。其中，美國穩居超級電腦大國，歐盟緊追在後。如今，隨著超級電腦算力的大躍進，不僅各國政府持續積極布建，全球科技巨擘及雲端服務供應商，近年更是大力建置全新的超級電腦，引爆新一波的科技升級賽。
AI新時代，算力成為基礎國力，算力也成為企業必備的競爭力，從國家到企業都不能沒有它。可以說，未來將是一個「得算力者，得天下」的時代。
近年來，超級電腦運算速度突飛猛進，正是促成這一波AI算力革命的主要推動力。超級電腦的運算單位為「每秒浮點運算次數」（FLOPS），1961年，第一台以每秒百萬次浮點運算的超級電腦誕生；1997年，運算能力跳躍到每秒一兆次才能躋身超級電腦的行列；2008年再推進到每秒千兆次浮點運算（PFLOPS）的門檻，才能被稱為超級電腦，其運算能力等於集結超過一百萬台的個人電腦同步運算。
綜觀全球潮流趨勢，超級電腦的布建正出現質變與量變。質變的部分，是運算架構已由過去的CPU（中央處理器）轉向GPU（繪圖處理器）。儘管現有超級電腦的運算架構仍由CPU主導，占比約達八成，但隨著AI應用的興起，新一波迭代的超級電腦已開始往GPU運算發展。
▍新一輪技術競賽–從量變到質變 科技巨擘積極部署
從調查組織TOP500公布的最新全球前500大超級電腦排名來看，GPU晶片龍頭輝達打造的AI超級電腦Eos排名第9，就是以4608顆H100 GPU組合而成。
量變的部分，則可從TOP500的名單中發現，建置超級電腦的不只有國家政府單位，包括大型雲端服務供應商微軟、谷歌、亞馬遜、Meta、甲骨文等，以及輝達、特斯拉、蘋果等科技巨擘，也都加速自建超級電腦。這些企業建置的目的，除了提升研發能量之外，更要在AI時代創造的商業新模式中，扮演領頭羊的角色。
這場國際級的算力大競賽中，台灣當然也不能落後。在國科會、國網中心、國家衛生研究院，以及華碩、鴻海、正崴等企業集團領軍之下，台灣AI算力即將進入猛爆成長期。
台灣過去的超級電腦架構也都以CPU為主，首座以GPU運算為的超級電腦是台灣杉二號。2017年，時任科技部長陳良基認為，從科技長期發展來看，國家更應該投入超級電腦建置，在配合政府積極推動前瞻基礎建設下，獲得50億元的預算，打造台灣杉二號。
擁有科研使命的國網中心也持續擴張超級電腦的算力能量，中心主任張朝亮表示，為了支援國科會台德（TAIDE）大型語言模型的計畫，國網中心去年緊急建置了3.8PFLOPS的超級電腦；今年將進一步執行「晶創計畫」，建置16PFLOPS算力的超級電腦，為先導型的AI運算中心；明年會再擴增至100PFLOPS以上，未來將視產業的發展，建置適合的主機。
▍國家基建新方向–台灣不落人後 攜手輝達擴大建置
值得一提的，還有國家衛生研究院竹南總部的超級電腦。這是輝達在台灣第一個合作的生技醫藥項目；啟用兩年多，目前有11個項目正在進行。國衛院院長司徒惠康表示，引進輝達的超級電腦之後，速度明顯加快；例如，藥物開發分子結構的模擬，以前的電腦運算能力，若遇到比較複雜的分子結構，至少要耗時2、3個月的時間才可以算得出來，現在只要2、3天，速度快了30倍。
再如抗生素、抗藥性的細菌監測，到底哪一種抗生素有療效，哪一種細菌會有抗藥性，以前要花費兩天監測，現在只要兩個小時。因此，對於臨床醫師決定如何用藥，就變得很重要，不只有助於及早治癒病患，也可以節省不必要的藥物成本。整體而言，有了超級電腦的算力，將可大幅加速新藥的開發、縮短臨床實驗的時間。
此外，對台灣民眾最有感的超級電腦建置，當屬中央氣象署的超級電腦。這座列名TOP500的超級電腦，不只是讓天氣預測更加精準，近年來地震預警系統也成功發揮作用。輝達執行長黃仁勳日前更表示，輝達正與氣象署合作，透過AI技術將衛星圖像解析度提升至12倍以上；其中，藉由氣候數位孿生雲端平台Earth-2，將使颱風預測範圍誤差從原先的25公里縮減為2公里，未來甚至可進一步縮減至數10公尺之內。
▍企業發展新利器–台廠加速投入 摸索新商業模式
事實上，台灣的超級電腦正進入新一波迭代升級以及超級擴充期。目前位居台灣算力第一，全球排名第38的輝達AI超級電腦Taipei.1，今年4月甫在高雄軟體園區落成啟用。該投資案是輝達向經濟部申請大A+計畫的一部分，因此需提供25%的AI算力給產官學研，鼓勵投入生成式AI、大型語言模型、數位孿生等前瞻技術研發。
鴻海集團也加入算力軍備競賽之列，將在緊鄰Taipei.1的600多坪土地上打造AI超級電腦，採購64座輝達GB200機櫃。預計2026年完工後，該超級電腦算力將比Taipei.1高出6倍以上，可排名全球第9大。
緊接著，正崴集團今年5月底也宣布將在土城打造AI綠能運算中心，第一階段斥資20億元，採用128台伺服器、1024顆H100 GPU設計。正崴將與森崴能源及日本優必達，三方共同成立「優崴超級運算公司」，負責算力服務及AI應用。
陳良基強調，國家一定要有強大的AI算力來支持企業發展AI應用，落地到百工百業上。他指出，三十年來，台灣成功發展出半導體完整產業鏈的模式，也可以複製到AI產業；因此台灣杉二號有50%的算力出租給台智雲，由台智雲負責進行落地的應用與開發。
「當初台智雲的誕生，即希望仿照台積電的模式，在AI趨勢之中摸索出新的商業模式。」陳良基認為，如果當初沒有成立台智雲，台灣在AI產業上只能提供硬體服務；如今，隨著台灣本土大型語言模型發展加快，不只台智雲的福爾摩沙，包括聯發科的達哥、國科會主導的台德商用版等均已經對外亮相，都將有助於台灣在AI模型服務層的發展。
不過，再過一年半，台智雲與國網中心的合約即將到期，屆時已經運作5年的台灣杉二號也準備退役。未來，台智雲規畫與華碩集團合作，自建AI算力中心；而這也預示了台灣超級電腦算力將從過去以國家建置為主，轉向以企業建置為主力。
▍新創企業搶商機–應用範圍趨多元 漸滲透至各行業
有了AI超級電腦的基礎建設之後，陳良基認為，台灣應該要打造AI Foundry生態圈，包括硬體、軟體整合等等，下一步要強化的是AI模型服務，提供各行各業所需要的AI模型服務，這就像IC設計、矽智財之於半導體的概念。
如今，台灣已有許多AI新創產業如雨後春筍般冒出，不管是智能客服、精準行銷、虛擬工廠、影像辨識，甚至到法律應用等等領域百花齊放，漸漸滲透到各行各業之中。
例如，只有10人團隊的宇見智能，就利用輝達Taipei.1超級電腦的算力，及結合輝達的Omniverse平台，快速幫客戶合成與生成資料；過去要耗費300個小時設計的藍圖，現在只要幾分鐘即可生成具有物理特性的數位孿生工廠。
亞太智能機器，也是輝達加速器輔助的新創公司。該公司以自然語言理解（NLU）為核心，打造人機之間的最佳互動橋梁，在智慧客服、行銷服務等方面，每天可處理上百萬個的互動次數，包括台塑集團、中國信託、裕隆汽車都是其客戶。
此外，AI的應用在法律領域也愈來愈受到重視。七法就借助AI算力，成功顛覆傳統的司法搜尋系統，更衍生出法律文件自動生成系統、企業法遵管理系統、契約自動審閱系統等服務，打進台積電及多家金融機構。
AI超級電腦不只是國家戰略的資產，科技競爭力的象徵，也攸關著AI願景能否落地實現的重要因素。只是當前仍有許多挑戰需要克服：
▍三大挑戰待克服–更迭速度快、興建費用高、耗能
首先，AI超級電腦的GPU晶片每一年就有新產品推出，迭代速度加快；司徒惠康提醒，3年後就要開始考慮迭代的問題。第二，興建費用昂貴，AI超級電腦建置費用較傳統超級電腦的成本高出10倍以上，未來恐怕會出現大者恆大的寡占局面。第三，能源問題，超級電腦的高耗能議題日受重視；TOP500就另列Green TOP500排名，表彰採用綠電的超級電腦。
張朝亮坦言，以國網中心本身來說，今年預估電費支出就高達1億多元，較去年增加兩成；未來要繼續擴充算力，電費成本壓力不輕。如何達到更佳的電源使用效率（power usage effectiveness, PUE），以及增加綠電使用的比率，對於AI超級電腦的發展將是一大考驗。無論如何，AI的應用正快速地滲透到每個人的生活層面，未來也將改寫國家、企業，乃至個人的競爭力。
（本文獲授權轉載自財訊雙週刊）