迎接下世代摩爾定律,「每瓦效能」成新典範!
迎接下世代摩爾定律,「每瓦效能」成新典範!

摩爾定律(Moore’s Law)長期以來一直是半導體產業的發展路徑圖。一開始被視為是一種預測(晶片上的電晶體數量大約每兩年會翻一倍,而相對成本會下降),後來它成為產業演進的藍圖與自我應驗的預言,舉例來說過去一個12平方毫米大小的處理器只能容納的下大約2,250個電晶體,進步到現在每平方毫米隨隨便便就能塞進超過1億個電晶體。

隨著每代的電腦與行動裝置功能變得越來越強大、外型設計更流線,這一路的進展改寫了用戶體驗、推進了更銳利的數位影像、高傳真遊戲,以及越來越精準的語音及影像辨識。不過,當摩爾定律已經接近尾聲,那接下來的發展呢?

科技發展對氣候變遷的衝擊

摩爾定律構想提出時,運算技術才剛萌芽。儘管科學家Eunice Foote Newton早在1856年就首次提出溫室效應,我們人類才剛開始探討自身影響氣候變遷的可能性,部份原因是用來進行相關計算的電腦才剛剛開始問市。

過去幾乎沒人留意到氣候與電腦消耗的能源彼此間有任何相關性,主要原因是電腦雖然是個吃電怪獸,但在1990以前,個人電腦的數量跟現在比起來還是少的可憐。

把時間從1856年快轉到21世紀的現在,連網已變成基本需求,從醫療資訊到採購食品雜貨的幾乎所有東西都可以在網路上進行。網際網路就是「機會」的代名詞:資訊在網際網路上進行共享、學習也透過網路進行、徵人廣告也在網路刊登。基本上,不上網,就沒機會。

Arm
圖/ Arm

多數人都理解數位落差以及數位落差帶來的影響,但全球仍有37億人無法完整使用數位科技。縮短數位落差是道德上必須履行的責任,但也為科技界帶來新的難題:該如何減輕加上這37億名全新數位使用者帶來的環境衝擊、讓所有人隨時隨地都能連網,又不會災難性地加速氣候變遷?

很明顯地,我們不能只專注於運算力的提升。從同樣的晶片搾出更多的效能仍是重要的考量,但每瓦效能才是新王道。但除了瓦數本身,還有能源-長期下來被消耗的電力。

「每瓦效能」與「總消耗電力」這兩者都很重要。例如,資料中心除了把每一台伺服器的功耗控制得宜之外,還必須把整體營運的能源消耗降到最低。行動裝置除了受到電池容量的限制,其瞬時功率則受到整機的散熱設計所限制。

又例如,由太陽能電池驅動的感測器,雖然可以使用大量天然的能源,但是擠出來的電力非常有限。我們設計產品的目標,是在電力、能源與熱量這些挑戰下,擠出每瓦更高的效能,才能夠將全球電子裝置的能源消耗降到最低。

庫梅定律:運算效率的研究

史丹佛大學教授強納森‧庫梅(Jonathan Koomey)於2010年創造了「庫梅定律」(Koomey’s Law)這個名詞,它說明每焦爾耗能的運算次數趨勢。這個數字在1945年到2000年之間,每18個月會加倍(相當於每10年多100倍),之後則會慢下來;2000年以後大約每2.6年才會加倍(相當於每10年成長16倍)。

庫梅定律被普遍用來衡量運算所需的電力:從一開始的峰值效率,到最近的日常使用效率。即便根據摩爾定律,裝置的運算能力提升了,它還是得符合對應的功率曲線。

隨著晶片的工作電壓無法再以同等的速度跟電晶體的尺寸一起往下降;這意味設計人員必須努力追求能源效率,因為電壓降低不再是製成微縮理所當然的附帶結果。

這點也反映在工廠的優先順序上。如果要降低整體的功耗,必須要堅決地專注在能源效率:我們現在比過去任何時候,更應該專注在降低運算的碳排放。

研華科技
圖/ Shutterstock

每瓦效能(Performance per Watt):新的典範

你可能沒有意識到,每天全球有將近70%的人口使用基於Arm技術的3C裝置,因此我們有責任協助整個生態系統,以更節能、更能有效減少碳排的方式,共同因應氣候變遷問題。Arm CEO Simon Segars 在今年COMPUTEX的主題演講中,就曾提到「脫碳運算」(Decarbonizing Compute)的觀念。多餘的碳排肇因無效的運算,而隨著網際網路與雲端服務的興起,運算本身就已耗用相當能源。全球資料中心的工作負載可能在未來十年成長十倍以上,降低能耗不能只靠物理性的方法,運算本身就必須得節能,雲端運算需要不同的思維。

摩爾定律與庫梅定律並不是自然的定律,而是對科技發展方向的觀察結果,而我們可以利用它們來觀察未來可能會如何發展。如果依據庫梅定律推斷,就會預期裝置會持續變得更節能省電,而處理器由於功耗極低,甚至還會從所處的環境採集自然能源。

越來越多人把軟體優化到只需要超低功耗處理器。像是TinyML就是把機器學習(ML)工作負載優化到可以只用上幾毫瓦的電力,就能夠運行。

隨著我們開始縮短數位落差、與數十億個科技新用戶分享連網的效益,這種對效率永不停歇的專注將更為重要。如果要避免災難性的氣候變遷,光是保持穩定的功耗與能源統計數字是不夠的;我們必須努力確保這些數字主動降低與減少能源消耗,並在所有運算發生的地方減少碳排放。每瓦效能必須成為新的典範,並引導產品的發展時程,以便從越來越低的功耗限制下擷取更多的效能。

科技是環境問題的解決方案,也是使其惡化的原因。我們要努力的,是讓正面的貢獻必須大於負面的影響,這點對於地球的未來極為關鍵。讓每瓦效能極大化是其中一環,同時也要窮盡我們所有系統中所有可以緊縮功耗的地方,並以更高的效率運算出等效結果。此外,也要觀察系統的運作情況,並以更好的運算能力讓系統的整體系統更有效率。

我們從新聞上看到極端氣候造成的災難並非遠在天邊,現在科技界努力的每一步都能避免氣候惡化。Arm做為運算科技的領導廠商,正處在一個獨特地位可以降低運算對環境帶來的衝擊,讓科技站在歷史正確的一方,成為氣候解決方案與更為永續未來的一環

責任編輯:傅珮晴、陳建鈞

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化創業挑戰為成長動能,New Taipei Demo Day 成青年創業驗證產品與商模的關鍵舞台
化創業挑戰為成長動能,New Taipei Demo Day 成青年創業驗證產品與商模的關鍵舞台

創新創業能量不僅有益於經濟發展、提升就業機會,也能解決社會問題,為社會帶來廣泛的效益,而這也是新北市政府十分重視創新創業的原因,不僅早在2014年就由新北市經濟發展局成立全台第一個公部門加速器「新北創力坊」,有感於青年創新創業的重要性,新北市政府更於2022年成立青年局接手相關業務,協助新北年輕人更好的進行科技創新、社會企業、藝文設計等創新創業,每年直接挹注資源的新創團隊與新創企業超過100組,是新北青年創業的重要支持者。

從創投陪跑到鼓勵海外市場發展,新北青年局提供完整支援

今(2025)年,青年創業政策特別強調創投鏈結與國際化布局。因此,特於「New Taipei VentureStar 新北新創之星挑戰賽」新增創投陪跑機制,讓創投顧問不再只在決賽亮相,而是在整個輔導過程即提前介入,協助團隊調整商業模式、完善募資策略,並加速與市場端的媒合,讓創業者能更早與創投直接對話、貼近真實市場需求。

至於在引導新創走向國際市場方面,新北市青年局積極與全球創業組織建立合作,例如,在美國在台協會(AIT)的合作下,邀請美國投資人到新北分享海外市場與投資經驗;同時,跟西雅圖創投社群交流,以及舉辦「洛杉磯前進新北」媒合會,為新北青年新創打開接觸海外投資圈與市場的第一扇門。

「新北市希望青年創業者不只在地紮根,更能以國際視角思考市場擴張,把台灣的創新推向全球舞台。」新北市青年局長邱兆梅表示,青創基地會依新創在不同階段的需求提供相應支持:草創期著重法律、會計與商業登記等基礎輔導;而產品已成形的團隊,則能獲得 Demo Day、國內外展會攤位與補助、行銷曝光,以及商務媒合等資源,協助加速前進市場。

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新北市青年局局長 邱兆梅(右) 與 新北創力坊營運夥伴/領濤新創營運長 張芷文Vivian(左)
圖/ 新北市政府青年局

📻 延伸收聽 📻
局長與Vivian在《創業新聲帶》Podcast 的專訪!分享更多關於New Taipei Demo Day 的亮點、青年創業資源的推進策略,以及如何協助新創團隊布局未來:
https://podcasts.apple.com/tw/podcast/%E5%89%B5%E6%A5%AD%E6%96%B0%E8%81%B2%E5%B8%B6/id1498785087?i=1000735317955

2025 New Taipei Demo Day圓滿結束,介觀生醫與摩絡人工智慧獲獎殊榮

在新創從 0 到 1 的旅程中,持續驗證產品與商業模式是否真正可行,是最關鍵的一件事情,這也是新北市政府青年局長期投入的核心方向。
邱兆梅指出,創業者必須不斷測試市場對其創新服務的興趣,並在過程中找到願意共同打磨產品的合作夥伴,或對解決方案有需求的潛在客戶進行概念驗證。「而New Taipei Demo Day正是最重要的驗證舞台之一,讓所有來自新北市各青創基地的科技新創能在這裡展現階段成果,並直接面對投資人、創投基金與產業合作夥伴。」

New Taipei Demo Day 自2024年開始擴大舉辦,不僅規模逐年成長,熱度也年年攀升,今(2025)年,青年局進一步擴大規模:上午以專題論壇開場,下午由新北創力坊、寶高數位基地及土城綠創基地的 12 組優秀新創團隊接力上台 Pitch,現場聚集超過百位創投、企業與產業專家,形成高度密集的創業交流場景。

歷經激烈pitch競賽,以及現場多位專業評審討論,最終頒發「評審獎」予介觀生醫、「潛力獎」給摩絡人工智慧,以肯定其在技術創新與商業前景上的表現,並鼓勵團隊加速向下一階段的市場驗證邁進。

介觀生醫以高階非線性光學虛擬切片技術,把術中病理判讀時間縮短到 5 分鐘

成立於 2022 年的介觀生醫正嘗試用一道光翻轉臨床手術的關鍵流程。他們以「Rapid Fresh Pathology」技術,協助醫師在手術進行當下,迅速判斷腫瘤的良惡性與邊界位置,將過去動輒半小時甚至更久的術中病理檢測,縮短至10分鐘。
介觀生醫共同創辦人吳沛哲解釋,傳統術中病理檢測是以冷凍切片(Frozen Section)進行,但過程可能使組織結構變形、造成偽影產生,高度仰賴病理科醫生的專業經驗判斷。「我們推出的 PATHOscope 系統,結合核心技術與臨床驗證能力,希望協助醫師在關鍵時刻做出更精準的判斷。」

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2025 New Taipei Demo Day 「評審獎」得主-介觀生醫共同創辦人 吳沛哲。
圖/ 新北市政府青年局

介觀生醫在真實臨床場域驗證產品可行性後,接下來的挑戰是,取得更多臨床合作機會與市場推廣資源。吳沛哲分享,進駐新北青創基地後,團隊除了獲得創投媒合與掌握募資簡報技巧等協助,也能更深入理解如輔大醫院等潛在醫療場域的需求,對產品調整與臨床拓展都相當有幫助。「這次能獲得『評審獎』殊榮,不只是對團隊的肯定,也對我們未來的臨床與商業推進帶來極大助益。」

摩絡人工智慧以專業產業知識與強大技術能量,助製造業落地AI Agent服務

摩絡人工智慧成立於2023年,僅用兩年的時間就快速端出產業成果:協助紡織業客戶建立 Textile GPT 方案,以及半導體業者打造地端 AI Agent 服務,以及推動超過十家企業的 AI 概念驗證(PoC)計畫。同時,透過 NVIDIA NeMo™ 平台加速資料整合與生成式 AI 模型微調,使團隊能在 1 至 3 個月內因應企業需求完成模型調校與導入,大幅放大企業客戶的 AI 投資效益。

「能在 New Taipei Demo Day 上分享理念、展示產品、並直接與創投與潛在客戶交流,對我們非常有幫助。」摩絡人工智慧共同創辦人暨執行長高聖翔面帶微笑地表示,新北青年局跟寶高數位基地在團隊成長過程中扮演重要角色,除了協助掌握政府有那些新創計畫與資金可申請,也積極媒合創投、企業客戶,並提供國際參展、行銷曝光與實務課程等資源,讓青年新創能彼此交流、探索跨域合作的可能。「像今年 Demo Day,我們就在現場接到至少十家 VC 與 CVC 的洽詢。這些交流與回饋,正是促使團隊加速迭代、持續壯大的關鍵動能。」

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2025 New Taipei Demo Day 「潛力獎」得主-摩絡人工智慧共同創辦人暨執行長 高聖翔。
圖/ 新北市政府青年局

介觀生醫與摩絡人工智慧不是特殊個案,新北青年局將持續完善青年創新創業成長服務,陪伴更多新創從產品製造驗證、落地實證進展到國內外市場擴張,同時,深化與企業、創投及北部 43 所大專院校育成中心的合作,串連產官學資源,形塑一個可長期運作、跨域共創的創業生態系。

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New Taipei Demo Day 現場也有許多團隊攤位,不僅展示技術,更能促進交流媒合與商機發掘。
圖/ 新北市政府青年局

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