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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關鍵字: #半導體
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以數位公共建設金流平台為橋樑,打造民眾、商家與銀行共贏生態圈
以數位公共建設金流平台為橋樑,打造民眾、商家與銀行共贏生態圈

在中央銀行與財金公司引領下,數位公共建設金流平台不僅整合「TWQR」,更連通銀行與民間電支機構,透過統一的QR碼「TWQR」,以「跨機構、一碼付」、「款券合用」、「跨境支付」以及即將上線的「多券合用」等功能,讓很多部會的券,甚至是金融機構發行的,都可以一起使用,逐步吸引民眾、商家與金融機構加入,民眾能即時使用、商家快速收款,銀行也能結合金融服務創新。隨著「TWQR」平台成熟,2026 年應用場景也從生活消費、公共繳費拓展至交通運輸等領域,形成涵蓋支付與生活服務的數位金融生態圈。

「數位公共建設金流平台」讓政府能運用既有的金融通路,完成艱鉅的數位政策推展,數位化取代紙本作業,不僅提升發放效率,更能大幅節省印製與回收的行政成本。對民眾而言,領取補助不再受時間與地點限制,免去紙本券排隊、保管不便的痛點,輕鬆取得「全時服務」,真正做到「數位領券免排隊、消費折抵更直覺」。為響應政府推動非現金支付的目標、打造更普惠的金融環境,玉山銀行率先將數位公共建設金流平台整合進玉山 Wallet App,於 2025 年 1 月推出「數位券」服務,同時,也領先同業推出「券+點+支付」整合付款功能,民眾可以在 App 內完成登記、領取與使用政府補助,並在 TWQR 與台灣 Pay 商店消費抵用,大幅簡化支付流程。

玉山銀行個人金融事業總處資深副總經理林榮華表示:「我們很重視客戶體驗,整合數位公共建設金流平台後,民眾不僅能透過玉山 Wallet App 領取各類政府補助券,例如客家幣,還能透過玉山電子支付與玉山 e point ,一鍵完成『券+點+支付』合併付款。」未來,玉山銀行也將與特約商店合作,透過「數位券」服務,發送更多數位優惠,讓商家能更容易推動數位行銷並提升支付體驗。

玉山銀行個人金融事業總處資深副總經理 林榮華
玉山銀行個人金融事業總處資深副總經理 林榮華
圖/ TWQR

以TWQR為核心,打造多方受益的數位金流生態圈

過去,面對不同政府機關發送的消費券或振興券,民眾常需要在不同平台登記、領取與使用,不僅流程繁瑣,商家核銷程序也相對複雜。為了解決這類問題,政府積極建構「數位公共建設金流平臺」,整合部會、地方政府與銀行,讓政策補助與振興措施更智慧,從三個面向共創生態系多贏:

提供民眾更便利的「全時服務」:民眾領取跟使用補助券不再受限於時間與地點,真正做到「想領就領、想花就花」。

玉山銀行信用卡暨支付金融處處長張正志進一步解釋,傳統的紙本券除了領取時間與地點受限,還有排隊等候、保管不易與使用不便等問題,即使金融機構推出數位券,民眾也面臨需要下載不同 App 才能使用的狀況。「整合數位公共建設金流平台後,民眾不需切換平台,即可在同一個 App 內完成電子支付、數位券與點數的整合付款。」

協助商家簡化核銷流程並增加客源。舉例來說,玉山銀行特約商家無需更改既有系統,也不用支付額外費用或重新簽約,可以原有收單系統完成收款與核銷,大幅降低導入門檻;此外,玉山銀行亦積極打造好玩、有趣、高互動性的數位券行銷活動,商戶可以透過參與這類活動提升曝光、接觸新客群,進而創造新的營收機會。

玉山分享不僅2月的「一馬當先好運金」活動帶動 10 倍流量,3月推出的「2026新年數位任務挑戰賽」等活動也吸引大量客戶參與,創造民眾、商家與玉山的共贏。對金融機構而言,則是擴大支付場景與深化客戶關係的關鍵平台。透過 TWQR 約 60 萬家商家通路,銀行等金融機構不僅能提升客戶使用頻率,也能逐步建立點數與支付整合的生態圈。

玉山銀行的作法是將數位公共建設金流平台與玉山 Wallet App 整合在一起,開通電子支付並綁定支付工具,藉此引導客戶多加使用玉山 Wallet App,以及透過 TWQR 通路優勢以及交通(乘車碼)跟生活繳費場景應用等方式提升客戶往來頻次與增加跨售機會。「根據我們的統計數據,玉山電子支付帶動玉山銀行開戶的數量,是其他錢包的 6 到 10 倍。」

民眾透過玉山Wallet掃描TWQR,即可在消費場景中使用一鍵完成「數位券+點數+支付」合併付款
民眾透過玉山Wallet掃描TWQR,即可在消費場景中使用一鍵完成「數位券+點數+支付」合併付款
圖/ TWQR

TWQR數位券再進化:從優惠工具、場景金融到實現精準行銷

對玉山銀行來說,整合數位公共建設金流平台不僅是優化民眾領取與使用消費券與振興券體驗的重要工具,更是實現多元場景金融、貫徹精準行銷的重要平台。舉例來說,相較於沒有精準分眾的活動,透過數據分析遴選出的玉山特選用戶領券繳費折抵的轉換率超過 8 成、重購率逾 7 成,成效十分亮眼。

張正志面帶微笑的說:「未來,我們將以系統平台為核心,由跨部門籌組的科技聯隊以數據分析跟 AI 持續優化行銷成效,打造差異化服務體驗。」例如,計畫推出行銷智能化服務:不用人工事先挑選名單,當客戶行為樣態觸發系統預判條件,AI Agent 便會智能發券,提供專屬禮遇。

總體來說,TWQR數位券讓支付更簡單、更智慧,也讓政策補助落地更快速,也為銀行與民間支付合作提供舞台。而玉山銀行除透過舉辦與TWQR相關活動引流、吸引客戶申請數位券服務,更透過平台將獎勵回饋發送到玉山 Wallet App,協助客戶開啟使用電子支付服務,使用後將再度獲得回饋進而養成使用習慣,爾後,以有趣且高互動的客戶經營方式,引導客戶從使用一個銀行服務擴展到使用多個服務,發揮獲客、活客、留客與悅客的正向循環,更好實現跨生態多贏。

#0 台灣Pay
玉山銀行個人金融事業總處資深副總經理 林榮華(右)、玉山銀行信用卡暨支付金融處處長 張正志(左)
圖/ TWQR
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