李鎮宇專欄－AI人工智慧發展 迎來大爆發時代

工商時報【台新投顧總經理李鎮宇】 人工智慧（AI）一詞，已是今年來半導體大多頭市場最重要的搜尋關鍵字，從繪圖處理器（GPU）大廠Nvidia在自駕車上大放異彩，到Google的AlphaGo橫空出世稱霸圍棋界，皆不禁令人感受到科技進步的力量，以及期待AI未來能夠為我們提供怎樣更便利的服務。 從各國政府、大型企業及新創公司等積極態度，以及擬定的發展藍圖與計畫來看，在藉由高運算晶片、大數據及多種深度學習演算法下，預料在深度神經網絡（DNN）、卷積式類神經網絡（CNN）和遞迴式類神經網絡（RNN）等技術上將更快提升；目前影像、語音等弱智慧應用，可望於未來5∼10年間，加速拓展至更高階的自然語意處裡、互動式決策等強智慧應用市場。 可以想見，此波第三次AI爆發性發展，將帶來與問世以來的過去60年非常不一樣的拓展速度，也是串聯物聯網、金融科技、工業自動化及無人車等重要趨勢發展的金鑰，估計2030年AI貢獻全球GDP上看16兆美元。 目前AI的晶片設計趨勢上，訓練過程主要倚賴CPU及GPU等之標準晶片（ASSP）方案提供，且不斷的增加多核設計以提高運算力，這將有利於晶片尺寸持續增加，提高台積電的高效能運算（HPC）晶片生產單價；而在手機AI功能導入上，可預見蘋果A11 Bionic及華為Kirin 970晶片都將導入新核設計，來支援AI神經網路運算。 而令人興奮的是，最新Google旗艦機Pixel2，已採用雙系統單晶片（SoC）設計，多增加1顆8核影像處裡SOC去支援Google專用AI影像功能，可以預計AI未來需求將依賴特殊應用晶片（ASIC）之設計方式。 也就是說，未來雙SOC手機可支援AI功能的趨勢若成形，AI將為手機的晶片的需求再添成長猛藥，半導體產業產值將爆增，未來HPC需求仍非常強勁。 在雲端中心及5G網路傳輸上，近期AI的發展在依賴大數據資料進行訓練已得到優化的模型；目前三大廠Amazon、Microsoft及Google皆積極布建相關AI平台，吸引AI新創公司使用其雲端平台及AI框架，互惠相助。 另一方面，預計物聯網（IoT）終端裝置未來將幾何倍數成長至200億台以上，但是全球雲端中心的運算建置量卻無法等比例的倍數方式新增滿足，因此在企業端私有雲及邊緣運算建置上，必須依賴IoT伺服器或是AI嵌入式NAS來導入，將終端垃圾訊息以優化模型過濾，並配合5G網路提升IoT資訊傳輸量作即時運算處裡。 這些系統在布建中將需要大量的數位信號處理器（DSP)、微控制器（MCU）及伺服器遠端管理晶片（BMC）等晶片，雖然5G市場仍待2020年進入商用化，但前期相關通訊設備及晶片測試，預計提前至2018年下半年開始，並配合英特爾伺服器新平台Purley轉換加速下，2018年下半年相關供應鏈行情將逐漸升溫。 目前對AI的資金投入角度，應用市場大致以金融、醫療、零售及製造為主要面向，市值約300億美元，未來20年產值將以年複合成長率（CAGR）20∼30％速度成長，初期導入受惠程度，以硬體晶片、雲端中心及5G網通設備為主。 硬體晶片則依賴GPU、CPU、可程式邏輯閘陣列（FPGA）及客製之ASIC等需求導入，並朝向HPC發展，滿足在IoT等級下進行大數據運算的需求，預估未來5年CAGR達到50∼60％。 台灣半導體供應鏈在HPC發展上，主要依賴台積電於先進製程及高端晶片品質的優勢，並帶動如創意、世芯-KY及力旺等ASIC、IP供應商，共同提供國外大廠Nvidia、Google晶片設計及代工服務需求，相關個股皆屬於可長期投資的標的。