刘德音：半导体是AI关键推动力，硅光子将成重要技术

AI快速进展，台积电董事长刘德音表示，10年内，AI需要上兆晶体管的绘图处理器（GPU），GPU设备数量将是当今典型设备数量的10倍。半导体技术是AI新能力和应用的关键推动力，而硅光子将成为半导体最重要的技术之一。

刘德音与台积电首席科学家黄汉森，共同于国际知名的电机电子工程师学会（IEEE）发布文章“How We'll Reach a 1 Trillion Transistor GPU”，强调先进半导体正在推动人工智能的繁荣。

文章指出，IBM开发的深蓝（Deep Blue）超级计算机于1997年击败世界西洋棋冠军卡斯帕洛夫（Garry Kasparov），展现了超级计算机技术的突破性发展，同时首度展现高性能计算有朝一日可能超越人类智能。

接下来10年，人工智能应用于许多实际任务，例如脸部识别、语言翻译以及推荐电影和商品。再接下来的15年，AI发展到可以“汇集成成知识”的地步。生成式AI如ChatGPT可以创作诗歌、艺术品、诊断疾病、撰写报告和计算机代码，甚至可以设计出与人类打造的集成电路相媲美的产品。

文章指出，AI应用的突破性发展来自于3个因素，首先是高效机器学习算法的创新，其次是大量的训练数据，第三是半导体技术的发展提升节能运算的能力。

文中回顾AI发展过程中的几个的重要里程碑，是由当时领先的半导体技术实现的，如深度神经网络的初始图像识别是采用40纳米技术。AlphaGo使用28纳米技术征服了围棋游戏。最初用于训练ChatGPT服务器采用5纳米技术；最新版ChatGPT是由采用4纳米技术的服务器提供支持。

刘德音在文中指出，如果AI以目前的速度继续发展下去，将需要半导体产业更多贡献。10年内，AI需要一个1兆晶体管的GPU，意即GPU的设备数量是当今典型设备数量的10倍。

他说，在AI时代，半导体技术是AI新能力和应用的关键推动力；因AI应用的需求，硅光子将成为半导体产业最重要的技术之一。新的GPU不再受限于过去的标准尺寸和外形。新的半导体技术不再局限于在二维平面上微缩。

文章提及，光学界面有望很快与GPU和中央处理器（CPU）配置在一起，为GPU到GPU的通信提供能量和区域效率扩展带宽。因此，数百台服务器将成为具有统一内存的单一巨型GPU。

刘德音在文中表示，过去50年，半导体技术的发展就像走在隧道里，前面有一条明确的道路，就是缩小晶体管。如今，已经到达隧道的出口，半导体技术发展将日益艰难，不过在隧道之外，未来充满很多可能性，不再受过去的束缚。