該選油/電車還是柴油車？|數位時代 BusinessNext

時間是二○○五年五月一日凌晨三點五十分整，地點在美國德州的拉雷多(Laredo)測試跑道，在國際汽車聯盟(ＦＩＡ)裁判的監督下，三輛從德國生產線上隨機挑出的市售朋馳(M-Benz)E320 CDI柴油引擎轎車，正衝過終點線。這三輛車連續三十天沒有停下來，只有每兩小時停下來不到兩分鐘的加油與更換駕駛，以平均時速超過二百二十公里的高速，創下連續行駛十萬英里(約十六萬零九百三十四公里)的柴油車耐久世界紀錄。

油／電混合與柴油搶市場

打破連續高速行駛十六萬餘公里世界紀錄後，這三輛柴油車並沒休息，立刻接著穿越美國南部，繼續行駛超過一千六百公里的一般道路，之後進行測量，不僅廢棄污染能在法定範圍內，同時這段路程平均油耗，每公升柴油的行駛距離仍高達二十一．○五公里！戴姆勒克萊斯勒 (Dailmer Chrysler)研發部門的韋伯(T. Weber)解釋：「測試證明包括柴油引擎、顆粒濾網、懸吊系統與其他零組件的功能仍完好如初，這種完美技術表現，是最有說服力的品質證明。」朋馳E320 CDI進行這項艱難測試的目的，主要是為了說服美國市場的汽油車消費者，考慮更具經濟效能的柴油車。美國的小汽車年銷量高達八百萬輛，但長期以來，比飲用水還便宜的汽油，奠定了汽油車的市場主導地位。不只是美國，包括汽車年銷售四百萬輛的日本、近五百萬輛的中國大陸，以及絕大多數亞洲其他地區，汽油向來是小汽車的主力能源。直到過去兩年，在高油價衝擊下，不少市場對汽油車的偏好似乎開始鬆動，強調節能的新動力不僅成為話題，更已成為具體新選擇。油／電混合動力(hybrid)與乾淨柴油(clean diesel)，一夕間成為汽車動力的新希望。
到二○○五年底為止，初步估計兩大車用能源新動力陣營都各有斬獲，以豐田(Toyota)等日系車廠主導的汽油／電力混合動力車，在全球持續創造聲勢，最具代表性車款Toyota Prius總產量，正式宣布跨過三十萬輛大關。不過同一時間，以福斯(ＶＷ)為代表的歐洲車廠，持續研發出節省能源的乾淨柴油轎車，不僅在歐洲以超過七百萬輛的年銷售量超越汽油車，持續壯大的氣勢，更不斷向全球市場推廣柴油科技的優勢。除了朋馳E320 CDI的破紀錄耐久測試外，包括奧迪(Audi)、ＢＭＷ等歐陸大廠，今年更大膽將柴油引擎安裝在賽車上，挑戰過去純為汽油動力的競速遊戲，都是這場新動力競賽中的重要戲碼。

台灣柴油車市場成長迅速

台灣自從二○○三年七月正式開放柴油小客車後，儘管第一個半年在觀望中度過，但隨著油價高漲的大環境變化，二○○四年創下五百多輛銷售量，讓韓國雙龍(Ssang Yong)等小品牌乘勢站上柴油熱潮最前線。不少大廠悔恨錯失先機之餘，當然立即投入戰局，二○○五年柴油小客車市場成長了四倍，銷售超過兩千輛。福斯部分車款，甚至出現柴油與汽油版本的銷售比例高達七比三的巨幅落差。到了二○○六年，持續加溫的油價話題，加上現代(Hyundai)、福特(Ford)等國產柴油轎車陸續量產，相形於「高貴﹂混合動力車，還在等待政府關愛眼神與環保人士的慷慨解囊，節能效果差不多的柴油新動力，很有可能成為車主最新的選擇。
專訪Volvo動力系統專家亨寧
柴油動力是短期內是最經濟的選擇來自早已採行多元能源政策的北歐， Volvo動力系統專家亨寧（Stefan Henning）指出，從單純的引擎技術觀點談能源動力，似乎也確定柴油動力是短期內不可避免的經濟、可靠選擇。

Ｑ:從動力觀點，可否比較一下汽油與混合動力（hybrid）能源所會面臨的問題？
Ａ:汽油最大問題就是成本太高，在未來石油儲量有限的預期心理下，油價勢必會再往上升，其中可想而知，汽油的漲幅一定最大。而hybrid混合動力，主要優勢是市區行駛，可在電動馬達的優勢下，有效控制油耗與污染，但高速使用則差別不大。同時它還有個問題，就是製造成本高昂，且電池將帶來的另一種高污染，也是無可避免的問題。

Ｑ:北歐在多元化能源領域的發展相當早，柴油在其中扮演什麼角色？
Ａ:目前北歐也有以燃燒甲醇為主的汽車，或是生物柴油等替代能源車，不過包括特殊加油站等基礎建設，以及替代能原本身的動力技術成熟度等，都仍需要些時間才能更充分掌握，目前還不算真正成熟。相對的，柴油動力則已經相當成熟，它兼具環保、省油、低成本、高動力效能，而且燃油補充的基礎建設又方便，目前在歐洲已經相當普遍。

Ｑ:直五缸引擎有什麼技術特色？為什麼中小型排氣量柴油引擎，普遍都是採用五缸架構，而不是四缸或六缸？
Ａ: 柴油引擎因為壓縮比較高，燃燒震動也較大，所以要解決汽缸震動問題，透過外部的結構平衡，是個相當理想的方式，因此直列五缸的設計，剛好可以在適當的汽缸排氣量前提下，以中間一缸，兩邊各兩汽缸的對稱方式，抵銷引擎不必要的震動，大幅提升行車的舒適性；相形之下，四汽缸引擎運轉不夠細密，六汽缸引擎則又太大太長，不適合中小行車使用。許多車廠的直五缸引擎，可能採縱列方式放置，但是Volvo在其安全造車哲學的堅持下，採用橫置的直五缸引擎，這樣讓引擎室可以有更多空間，來做為撞擊時的緩衝，所以這其中同時兼顧了安全與均衡運轉的設計理念。

Ｑ:從動力專家的角度，請你跟一般消費者分享，你認為一輛好車的重點是什麼？
Ａ:跟絕大多數人一樣，打開車門時，迎面而來的整個車室氣氛、設計與組裝品質，都是接觸一輛新車的第一印象，所以任何汽車在這部分的設計都不能馬虎。不過對我來說，引擎的動力表現當然更重要，簡單地判斷，就是從引擎對油門反應來感覺、看看動力的輸出是否順暢、運轉噪音的抑制，以及運轉震動的消除是否有處理好，以上這幾點都是一具引擎好壞的判斷標準。好的引擎提供順暢動力與平穩運轉，對汽車行駛的安全與舒適度，都扮演極重要的角色。

當全球聚光燈都匯集在那動輒使用上萬顆圖形處理器(Graphics Processing Unit, GPU)、耗能堪比核電廠的資料中心時，另一場關乎AI永續發展的運算革命正悄悄發生。這場革命的核心，是如何以更低能耗、更高效率的方式支撐下一世代的人工智慧。而耐能智慧(Kneron)正是這場轉變的推動者之一。

早在2015年，當多數企業仍沉浸在雲端運算帶來的紅利時，耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠便選擇了「邊緣運算」之路的賽道，投入AI系統單晶片(System-on-Chip, SoC)與神經網路處理器(Neural Processing Unit, NPU)的開發。「如果 GPU 是需要龐大設備才能運行的錄影帶，中央處理器(Central Processing Unit, CPU)是性能平庸的影音光碟(Video Compact Disc, VCD)，那麼 NPU 就是能在輕薄裝置中高效運算的 MP3。」劉峻誠用一個簡單的譬喻如此描述著，這不只是晶片製程的改進，而是從架構層重新定義AI運算的方式。

十年磨一劍，如今耐能智慧的NPU晶片已成功進入物聯網、安防、車用與伺服器等不同領域。從智慧水表、穿戴裝置到車用語音系統，乃至企業伺服器與工業應用，都能在有限功耗下執行即時AI運算。合作夥伴從國內上市櫃企業到歐美等地的國際大型企業，都能看見耐能智慧身影，「我們從GPU、CPU進不去的地方出發，讓晶片像樂高積木一樣，從只需一顆晶片的穿戴式裝置，到需要多顆晶片的伺服器，都能使用我們的晶片。」劉峻誠說。

面對算力與能源雙重瓶頸，耐能智慧以新架構迎戰生成式AI時代

面對終端AI應用面臨的「資料流衝突」瓶頸，耐能智慧創辦人暨執行長劉峻誠指出，新世代AI運算不再只屬於雲端，必須開發能兼容多模態資料並在低功耗環境下運行的自主架構。

圖／數位時代

「語言模型和影像模型的資料處理方式完全不同，」劉峻誠解釋到，語言模型要短時間內處理大量資料，但影像模型則需要長時間、連續的低流量傳輸。而傳統AI架構無法同時兼容這兩種特性，這造成了終端AI應用面臨「資料流衝突」的瓶頸。也正是在這樣的挑戰下，成為耐能智慧下一階段的技術突破口。生成式AI不再只屬於雲端，運算正快速轉移至終端，從智慧家庭到醫療、車用、製造現場，都迫切需要能在低功耗環境下即時運行的AI系統。

但更大的壓力來自能源現實與國家安全。劉峻誠表示，GPU架構的能耗與散熱需求驚人，一個大型AI資料中心每年電費可高達60億美元，碳排放量更是巨獸等級。「如果繼續用GPU支撐生成式AI，將會對淨零碳排的目標帶來嚴重衝擊。」劉峻誠坦言並進一步指出，臺灣雖是全球GPU製造重鎮，但本地可用算力有限。「我們製造了全世界近8成的GPU，卻沒有自己的算力，」他語帶無奈，「如果國家級AI應用仍須仰賴境外基礎設施，國家的核心技術與自主權將受制於人，不利於在AI時代掌握主導地位。」

因應這場可能產生的算力主權的危機，耐能智慧決定以「多模態資料流衝突」與「低碳永續算力」這兩項挑戰為目標，開發新世代AI晶片架構。為加速這場技術革命並將臺灣的自主架構推向國際，耐能智慧投入全新晶片KL1140的開發，並成功得到由經濟部產業發展署推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)的支持。該計畫在國科會協調與經濟部及相關部會共同合作所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」的框架下，以實質政策補助鼓勵業者布局AI、高效能運算或新興應用等高值化領域的關鍵技術，提升臺灣IC設計產業的國際競爭力與韌性。

從晶片創新到主權AI，晶創IC補助計畫助攻耐能跨入新戰場

「KL1140最大的突破在於多模態資料處理架構的創新。」劉峻誠直言其中關鍵。在晶創IC補助計畫的挹注下，耐能智慧得以加速開發新一代晶片，這不僅是十年研發累積的成果，更是政策資源與技術創新的結合，象徵著臺灣在AI架構自主化道路上的重要里程碑。

這項架構革新，使KL1140在效能與能效上都達到顯著飛躍。相較於前一代產品，效能提升6至8倍、能耗比提升10倍、體積縮小至四分之一；以往需10瓦才能運行的任務，現在僅需1瓦即可完成。「你看GPU要加風扇、要水冷，而我們不用，」他笑著說，而這就是低功耗的力量。

這樣的設計，使KL1140成為真正能落地的AI晶片，既可部署於穿戴、車用與工業場域，也能堆疊成伺服器模組，實現了靈活的異構運算(Heterogeneous Computing)基礎建設。透過晶創IC補助計畫的協助，耐能智慧不僅強化晶片設計，更能整合模組、子系統與軟體生態，打造可供企業與政府使用的在地AI解決方案，邁向「AI基礎建設提供者」的新定位。劉峻誠也透露，目前KL1140晶片已開始導入國際主權AI專案，協助能源與環境條件嚴苛的地區，利用該晶片低功耗與高算力的特性，順利發展AI自主。

「我們不是在打造更大的GPU，而是在打造更聰明的AI，」劉峻誠強調。「主權AI的關鍵不只是算力自主，更是能源自主。」他認為，晶創IC補助計畫的核心價值在於讓臺灣的IC設計業者能從單一產品開發，邁向整體系統構建，具備定義新架構、主導新標準的能力。KL1140晶片的問世，不僅讓耐能智慧從邊緣運算邁入AI 核心基礎建設的新格局，更代表臺灣在全球生成式AI時代中，擁有以低功耗、高自主性技術參與未來競局的關鍵實力。

從製造到定義，臺灣AI自主的新起點

在生成式AI帶動的新一輪技術競賽中，算力的分配將決定未來世界的科技秩序。劉峻誠認為，臺灣若要在這場變局中保持主導權，必須擁有能自我定義的架構與技術。「我們不只是為企業造晶片，而是在為國家建算力。」他說。從十年前堅持走上邊緣運算的冷門之路，到今日以KL1140晶片開啟主權AI的新典範，耐能智慧的發展軌跡正體現了臺灣IC設計產業的潛力與決心。未來，耐能智慧將持續推動更高能效、更高彈性的AI架構，讓臺灣不僅能製造世界的晶片，更能定義世界的智慧。

｜企業小檔案｜
- 企業名稱：耐能智慧
- 創辦人：劉峻誠
- 核心技術：專注邊緣AI SoC專用處理器研發
- 資本額：新台幣6億7520萬元

｜驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介｜
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作，所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」，目標在於藉由半導體與生成式AI的結合，帶動各行各業的創新應用，並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下，經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」，以實質政策補助，於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局，以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭，並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。