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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把技術變成實際訂單!中華電信 5G加速器攜手新創 推動 AI 與數位韌性應用落地
把技術變成實際訂單!中華電信 5G加速器攜手新創 推動 AI 與數位韌性應用落地

不少新創團隊普遍面臨技術成熟,但難以找到實際應用場域或跨越市場導入門檻的機會,使創新停留在概念驗證階段。對新創而言,能否進入適合的產業平台並對接市場需求,往往是推動成長的關鍵。

為了成為新創最強後盾,中華電信日前啟動「2026第八屆 5G 加速器」徵選活動。此次除了提供技術資源、場域驗證與企業媒合機會,更設置 「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,希望結合自身龐大的 5G 生態圈與產業資源,協助潛力新創把創新技術真正推進市場,加速走向商業落地。

中華電信舉辦「2026數位創新應用系列賽」宣告記者會,中華電信簡志誠董事長致詞
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圖/ 中華電信5G加速器

中華電信5G加速器:不只給資源,更幫新創找到市場

自 2018 年成立至今,中華電信 5G 加速器已累積輔導超過 80 家新創團隊,合作領域也從早期的 5G 應用,逐步延伸至 AI、資通安全、量子運算、數位娛樂、運動科技、創新永續、通訊基礎建設等不同面向。在這過程中,中華電信 5G 加速器逐步摸索出與其他企業加速器不同的定位:不只提供資源,更協助新創理解市場、對接客戶,讓技術真正走向商業落地。

也因此,中華電信 5G 加速器引進導師輔導(Mentor)機制,由公司內部主管擔任新創導師,協助潛力新創理解客戶痛點,更進一步把新創帶進實際市場。當既有客戶出現需求時,若新創有符合該需求的解決方案,中華電信便會協助對接客戶,形成所謂的業務協作,為新創帶來新的商機。目前已有超過 20 家新創透過與中華電信的業務協作,將技術轉化為實際訂單與營收,逐步走向規模化發展。

中華電信董事長簡志誠認為,AI時代的關鍵在於「應用落地」與「價值實現」。中華電信期許透過 5G 加速器徵選活動,向廣大新創團隊開放技術資源與實證場域,使其能從概念走向實作,進一步邁向產業化,構建共榮的AI創新生態系。

中華電信5g加速器徵件
一系列輔導資源 X 實證應用落地 X 展會人脈資源鏈結
圖/ 中華電信 5G 加速器

AI、數位韌性成主軸!中華電信 5G 加速器鎖定八大創新場景

延續這樣的理念,中華電信 5G 加速器在舉辦今(2026)年的徵選活動時,瞄準當前產業轉型的關鍵科技,定出數位韌性、智慧驅動、永續未來三大徵選主題,並向下延伸八大應用場景,包括海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續。

除了根據產業趨勢擬定徵選主題,中華電信也擴大去年新設的「特別獎」機制,期以「AI 創新特別獎」與「海地星空特別獎」,鼓勵更多新創團隊投入 AI 應用與新世代通訊網路創新。

從歷屆加速器輔導成果來看,除了有不少團隊與中華電信展開業務協作,還有超過 10 家新創入圍台灣各類 AI 大賞與指標性競賽,顯示中華電信所遴選的新創團隊,確實具備相當高的市場潛力與技術能量。也因此,中華電信今年持續辦理 AI 創新特別獎,為新創提供更多資源與支持,加快其商業落地與市場拓展的腳步。

由於台灣新創的創業主題日趨多元化,除了 AI 應用外,也有越來越多團隊開始投入通訊、網路與數位基礎建設相關領域,對此,中華電信特別設立「海地星空特別獎」新獎項,鼓勵更多新創投入發展創新網路應用,尤其在防災、救災、智慧城市與公共服務等面向,希望以中華電信的韌性網路架構為基礎,結合新創的創新應用模式,為民眾帶來更美好、便利的生活體驗,共同厚植整體社會與國家的數位韌性。

中華電信加速器8大徵件主題
中華電信加速器8大徵件主題
圖/ 中華電信5G加速器

不只拚 AI,更提前布局 6G!中華電信新增「海地星空特別獎」

這項新設立的「海地星空特別獎」,背後其實也呼應中華電信近年持續推動的「海地星空」戰略布局。考量到全球地緣政治風險升高、極端氣候頻繁,加上台灣本身位處地震與天然災害頻繁地區,因此中華電信近幾年積極投入發展海纜、光纖與行動通訊、微波及衛星通訊,打造互為備援、多層次的韌性網路。

這樣的戰略不僅為了回應當前需求,更能替未來 6G 時代提前打下基礎。中華電信以 AI、衛星與多層次網路技術為核心,再透過5G加速器平台與今年新增的「海地星空特別獎」,發掘具潛力的新創團隊與創新應用,讓技術在發展初期就能進入實際場域驗證與商業化探索,並協助串聯產業需求與市場機會,發揮5G加速器作為創新技術落地平台的價值。

對於正在尋找場域驗證、企業合作與市場機會的新創團隊而言,「2026 第八屆中華電信 5G 加速器」不只是一次競賽,更可能成為下一階段成長的重要起點。只要與海地星空、智慧製造、智慧醫療、智慧交通、數位娛樂、運動科技、資通安全及創新永續八大應用場景相關的新創,皆可踴躍報名,與中華電信一同搶進 AI 與數位韌性時代的新商機。

>>2026 第八屆中華電信 5G 加速器

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