我們今天會談兩個話題,一個和英特爾的CEO基辛格訪台有關,一個和量子電腦有關。

大家知道,英特爾CEO基辛格,台灣朋友也叫他季辛格(Pat Gelsinger),他在月初時才剛批評過台灣不穩定,有地緣政治風險,沒想到原來只是冷幽默一下,轉眼在13日的時候,基辛格突然就搭著私人飛機到台灣訪問了,而且,還在提前錄製的視頻中,對台積電的成就大加稱讚。那麼,基辛格的這一波操作,也讓人有點好奇,他到台灣去,是要幹嘛呢?

此外,台灣鴻海集團的董事長宣布,將成立量子電腦實驗室,並強調,量子運算將是公司邁向F3.0科技轉型的重要武器。目前,Google、Intel、IBM、微軟等科技巨頭都投入了大量資源,試圖搶佔量子電腦的話語權。那麼,甚麼是量子電腦?它跟人類的未來又有甚麼關係呢?

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英特爾執行長訪台

好,那我們先來聊第一個話題。13日,基辛格訪台,這也是他在擔任英特爾的執行長之後首次造訪台灣,基辛格還特地錄了一段影片分享他的想法,他說,疫情加速了數字化的進程,這種變化,讓全球對芯片的需求暴漲,對現在的經濟來說,半導體行業更加顯得重要了。他認為,台灣正處於數字化革新的中心,在過去的幾十年裏,台灣創造了令人驚豔的輝煌成果。

基辛格還強調了英特爾和台積電的長期深遠關係,他說,台積電在許多方面協助英特爾公司,創造了前所未有的產品。台積電所獲得的成就,真的很了不起,還在最後說,英特爾將繼續投資台灣,推動更多創新。

不過,一些評論說,基辛格對台灣的讚揚,就當場面話聽聽好了,因為在12月1日的時候,基辛格剛在一個論壇上說過,由於中共對台灣的軍事活動持續增加,所以「台灣不是個穩定的地方」,有地緣政治風險。他認為,美國政府,不應該給台積電和三星電子等外國半導體企業提供補貼,並說將先進製程集中在台灣,會使戰略暴露在風險之中。

這才半個月,基辛格轉眼突然又出現在台灣了,這讓人似乎有點摸不著頭腦。但是,換個角度來看,這場訪問,應該對英特爾,或者說是美國政府是非常重要。評論多認為,基辛格到台灣的主要目的,就是和台積電討論晶圓代工合作事宜,不過,因為雙方對於行程和洽談的內容非常保密,對於外界消息也不評論,所以,具體談了甚麼,並沒有正式的公布。不過,有評論認為,基辛格應該是想修正先前的發言,更重要的是,基辛格是要親自確認和台積電3納米(3奈米)的訂單。

台灣保德信大中華投資團隊的副總葉獻文認為,近來,英特爾在設計上、製造速度上,都落後於競爭對手美國超威半導體公司(AMD),主要原因就是,台積電的製程讓超威半導體的平台,在產品的更新上超越了英特爾。在基辛格接任了CEO之後,英特爾希望採取多元化策略,既自己設計製造,也買保險,就是委託代工,以加速產品的開發速度。

葉獻文認為,基辛格此次來台是要談3納米委外代工的部份,預估真正的產出要到2024年。事實上,關於3納米的案子,英特爾在前一個CEO時就和台積電洽談過,但是,基辛格在半個月前批評台灣不穩定,這也讓台積電有疑惑,代工案到底還要不要做,他推測基辛格這次訪台,應該是想來為之前的講話「滅火」,並且要敲定和台積電3納米的訂單。

據台灣媒體報道,在14日的時候,基辛格已經和台積電的董事長劉德音見過面,據說基辛格希望,多爭取台積電代工產能,以CPU、GPU芯片或芯片塊(tiles)為主,相關產線遍及7納米、6納米、5納米、4納米,他還希望台積電能為英特爾設置3納米專線。不過,台積電的回應,據說也很硬氣,表示希望英特爾能夠先把訂金預付了,這樣就願意給英特爾設立3納米晶圓的代工專線。

搶奪3納米技術

大家知道,現在5G的落地、人工智能的發展,都要用到半導體芯片。這在提升市場規模的同時,也對半導體技術提出了更大挑戰。半導體製造企業,也不得不朝著更加尖端的工藝節點7納米、5納米、3納米演進。如果說,先進工藝的競爭重點,在2019年時是7納米的極紫外(EUV)光刻工藝,2020年時是5納米,那麼2022年的焦點,則是3納米。

而且事實上,在生產廠家中,能夠持續跟進半導體工藝尺寸微縮的那些廠家,數量已經越來越少,在這個領域競爭的廠商,主要就是台積電、三星和英特爾三家。

在2020年的時候,台積電已經宣布,3納米製程將在2021年試產,並會在2022年的下半年正式量產。而三星也表示,自家的3納米預計在2021年推出,但是,受疫情影響,三星已表示,3納米製程的推出時間將延後到2022年。英特爾的3納米製程,則是預計在2025年推出。

大家知道,電路的線寬越細,半導體的性能越高,但是,製造的難度和成本也將提高。台積電曾說過,它的3納米芯片和現在最尖端的5納米芯片相比,運算性能能提高15%,耗電量則可以降低30%,邏輯密度,則增加了70%。

有多位消息人士透露,蘋果和英特爾,都在測試台積電的3納米製程。最快芯片產出時間將會在2022年的下半年到2023年的年初,首先搭載3納米製程的蘋果產品將會是iPad, 至於2022年上市的iPhone,因為量產日程的原因,將採用4納米技術。

英特爾則是想將3納米芯片,用在個人電腦和數據中心的中央處理器上。在過去幾年,英特爾由於自身半導體製程生產的問題,被競爭對手超威半導體、還有英偉達 (Nvidia) 奪走了市場份額。有專業人士分析說,英特爾或許是想通過率先採用台積電的3納米製程,在技術上領先,從而收復失去的市場佔有率,同時,為自身爭取時間來重新成為芯片製造技術的領先者。

台灣半導體技術影響世界

基辛格曾說過,英特爾跟台積電的關係就是既競爭又合作的關係。也正像基辛格在視頻中所說的,在負責生產芯片的半導體產業中,台灣是驅動核心。台灣憑著堅實的技術基礎和完整的產業鏈,在全球半導體的產值中佔到了26%,僅次於美國。

在中美兩大強權的貿易戰中,地緣政治也牽動著供應鏈關係,而擁有最先進製程的台灣,在全球科技中,也將會持續扮演不可或缺的角色。

美國半導體協會(SIA)在今年3月的研究報告中,就承認,台灣半導體產業對世界有很大的影響。報告說,如果台灣有一整年無法生產芯片,那麼全球電子業的營收,將會減少近5,000億美元。

《經濟學人》,今年4月的封面故事《台灣,地表最危險的地方》,也一度掀起了全球熱議,文章中說,台灣是半導體產業的心臟地帶,台積電這個全球最有價值的芯片製造廠,在這裏生產出了全球84%的最尖端的芯片,在技術和專業上,領先了對手大約十年,而美國和中國,都需要耗費數年,才能夠望其項背。

近兩年來,國際上對台積電的依賴,不斷加劇的主要原因,就是來自於這一場全球疫情,以及中美兩國的矛盾加劇。疫情的發生,讓電子用品的需求激增,導致了芯片的供不應求,而中美兩國的對抗,則讓高度互相仰賴的供應鏈,也不再只是以技術和價格作為合作基礎,在地緣政治的牽動下,擁有最先進製程的台灣,成為了供應鏈中的焦點。

那麼,目前全球半導體產業的分布情況如何呢?在2020年,全球半導體業共有410座芯片廠,廠商的「掌控力」,按照國別來計算,美國掌控92座,台灣掌控85座,日本掌控73座,中國大陸掌控50座,歐洲是46座,韓國是43座,其它國家是21座。

在2021年和2022年,各國計劃增建的芯片廠,大約是29座,其中,美國6座、歐洲3座、中國8座、台灣8座,還有韓國和日本各2座,不過,這29座芯片廠,至少要到2024年以後,才可能量產。

我們看到,這幾年,在中美博弈、疫情之亂和芯片之荒的環境下,如今各國都把發展半導體產業作為了重中之重,都在加強研發、建廠等,強化自主能力。而台灣,40多年來因為長期耕耘半導體產業,如今在供應鏈危機中是異軍突起,舉足輕重,也成為了全球高新企業關注的焦點。

鴻海發展量子電腦

接下來,我們再來關注量子科技的話題。12日,鴻海集團的董事長劉揚偉宣布,鴻海研究院將成立離子阱量子電腦實驗室,希望藉此擴大台灣在量子運算領域的研究。鴻海集團的這一舉動,被外界視為是打造台灣下世代科技的又一座神山。

我們看到,近年來,隨著量子技術的突破,量子電腦強大的運算速度與能力,已經成為全球科技產業關注的議題。量子科技,被稱為是下一世代的解決方案。

那麼,到底甚麼是量子電腦?它有甚麼用呢?

在2018年上映的美國超級英雄電影「蟻人與黃蜂女」中,就提到了很多量子現象,比如裏面的幽靈(Ghost)就擁有量子穿越隧道(Quantum Tunneling)的能力,還有,蟻人,就是螞蟻人和黃蜂女之間的思想,也有「量子糾纏」(Quantum Entanglement)的現象,就是黃蜂女在想甚麼的同時,蟻人也會知道。

量子電腦,是利用量子力學的原理來做運算。一般家用電腦是用矽基芯片,量子電腦,則是用光子、離子、電子和原子等。理論上,量子電腦可以帶來龐大的運算威力,因為在相同位元數比較之下,量子電腦的運算速度,是傳統電腦的2的n次方。也就是說,現在超級電腦花上幾萬年才能解開的問題,量子電腦短短幾秒鐘就能解開,可以說是快如閃電。

在2018年,Google發表了72 位元的量子處理器,但是,並沒有提供大眾使用,不過,業內人士提到,量子電腦至少要500位元以上,才能逐漸顯現威力,並進入量子優勢的階段。目前,儘管量子電腦離商用還有段距離,但是在量子通訊,以及軟件應用上,已經是多有應用。包括電腦解密、化學,以及製藥和分子的研究模擬等等,通過量子電腦,也都可以加速完成,這也顯示了量子電腦對未來科技的重要性。

不過,如果量子電腦真能廣泛應用,那麼,也可能我們現今廣泛應用的RSA非對稱加密,就會形同虛設,這也是為甚麼軍事國防、金融,以及資訊安全業,對於量子演算法的威力特別看重。由於量子位元和量子演算法所具有的獨特性質,預計量子電腦,最先應用的領域,會是在材料科學、製藥,以及通訊和人工智能這四個領域。@

財商經濟研究所
策劃:宇文銘
撰文:陳思雨
編輯:蔚然、宇文銘
粵語配音:Ada
剪輯:曲歌
監製:文靜

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