人工智慧(Artificial intelligence，AI)係機器透過學習、演算並模擬人類智能行為之能力，由於演算過程需處理大量數據，電腦高速運算能力尤為重要；國家科學及技術委員會(以下稱國科會)為加速推動人工智慧技術應用場域之擴展及相關科學與工程領域模擬應用，建置臺灣杉系列及創進1號等超級電腦，而114年度預算案科技科技發展計畫除編列11.34億元以辦理前述超級電腦維運外，並另編列40.7億元辦理「晶片驅動產業創新再生及計畫」新一代高速運算主機之建置。經查：
(一) 臺灣AI準備度112年度世界排名下滑至第19名
英國Oxford Insights每年對各國AI準備程度進行評比，內容包括政府、科技、數據與基礎設施等3項目，計10個面向、39個指標。110至112年度我國名次雖由110年度第18名進步至111年度第14名，惟112年度下滑為第19名，名次係近3年最低，於亞洲地區亦落後新加坡、南韓、日本及中國(詳表1)。
表1 世界各國AI準備度排名情形
國家
110年度
111年度
112年度
排名
分數
排名
分數
排名
分數
美國
1
88.16
1
85.72
1
84.80
新加坡
2
82.46
2
84.12
2
81.97
英國
3
81.25
3
78.54
3
78.57
芬蘭
4
79.23
4
77.59
4
77.37
加拿大
7
77.73
5
77.39
5
77.07
法國
11
76.41
7
75.78
6
76.07
南韓
10
76.55
6
76.76
7
75.65
德國
8
77.26
15
72.64
8
75.26
日本
12
76.18
9
75.25
9
75.08
荷蘭
5
78.51
10
75.11
10
74.47
中國
15
74.42
17
70.80
16
70.86
臺灣
18
71.98
14
72.78
19
70.25
資料來源：https://oxfordinsights.com/，瀏覽日期113年3月19日。
(二)我國Top500超級電腦算力排名持續落後，新一代超級電腦晶創主機算力預計117年度達200 PFLOPS
1.高速計算係科學研發基礎，超級電腦提供快速計算能量(以下稱算力)，係AI開發不可或缺之關鍵資源，各國均投入大量資源建置超級電腦，提升算力增加基礎國力。據世界各國超級電腦總算力排名情形顯示(詳表2)，總算力排名前3國家分別為美國(4,404.12PFLOPS)、日本(672.09PFLOPS)、芬蘭(391.39 PFLOPS)，臺灣為第17位(53.9PFLOPS)，美國總算力為臺灣之81.71倍；而美國超級電腦數量為169座亦為世界第1，為臺灣6座之28.17倍。至算力最快之超級電腦前3名均為美國擁有，分別為Frontier(1,206 PFLOPS)、Aurora(1,012 PFLOPS)及Eagle(561.2 PFLOPS)，目前臺灣算力最快者為輝達公司建置之TAIPEI-1(22.3 PFLOPS，38名)，而國科會所建置為台灣AI運算主機之臺灣杉2號(9 PFLOPS)排名則由107年11月之第20名，持續下滑至113年6月之第106名(詳表3)。
2.因應AI發展算力需求，國科會於「晶片驅動產業創新再生及計畫」辦理新一代高速運算主機之建置，分期布建提升算力資源，預計於113、114及117年度算力分別達16 PFLOPS、100 PFLOPS及200 PFLOPS。目前我國AI運算主機之臺灣杉2號提供鉅量資料處理與深度學習等AI運算研發與服務，惟僅具9 PFLOPS算力，鑒於前揭計畫擬建置之晶創主機算力目標達200 PFLOPS，然建置期間長達5年，允宜加速推動新一代高速運算主機之建置作業。
表2 世界各國超級電腦總算力排名情形 單位：座；PFLOPS
排名
國家
超級電腦數量
總算力
1
美國
169
4,404.12
2
日本
29
672.09
3
芬蘭
3
391.39
4
中國
80
356.86
5
義大利
11
332.62
6
瑞士
5
312.14
7
德國
40
274.95
8
法國
24
232.75
9
西班牙
3
221.87
10
南韓
13
186.45
17
臺灣
6
53.90
說 明：總算力為各國列入top500内之超級電腦算力加總之數據。
資料來源：https://www.top500.org/lists/top500/，瀏覽日期113年7月30日。
表3 Top500超級電腦運算速度排名情形 單位：PFLOPS
排名
電腦名稱
國家
算力
1
Frontier
美國
1,206.00
2
Aurora
美國
1,012.00
3
Eagle
美國
561.20
4
Supercomputer Fugaku
日本
442.00
5
LUMI
芬蘭
379.70
6
Alps
瑞士
270.00
7
Leonardo
義大利
241.20
8
MareNostrum 5 ACC
西班牙
175.30
9
Summit
美國
148.60
10
Eos NVIDIA DGX SuperPOD
美國
121.40
38
TAIPEI-1
臺灣
22.30
86
FX1000(中央氣象署)
臺灣
11.16
106
臺灣杉2號
臺灣
9.00
160
FX1000(中央氣象署)
臺灣
5.60
251
創進1號
臺灣
3.53
458
臺灣杉3號
臺灣
2.30
資料來源：https://www.top500.org/lists/top500/，瀏覽日期113年7月30日。
(三)117年度AI電力需求較112年度成長約8倍，Green500超級電腦能源效率排名持續落後
1.經濟部依電業法第91條規定就國家整體電力資源供需狀況提出年度報告，據「112年度全國電力資源供需報告」推估，考量未來AI科技潮帶動之半導體產業擴廠、電動車推動政策等因素，預估113至117年度電力需求年均成長率約為2.5%，其中AI科技用電需求預估至117年度約增加200萬瓩，較112年度成長約8倍，其後在穩定應用趨勢下，預估113至122年度電力需求年均成長率約為2.8%。復據經濟部能源署表示，預估117年度前AI電力需求多為基礎建置及研究發展階段，117年度起全面落實於應用層面之電力需求更大，預測117至122年度電力需求年均成長率將達3.11%，較113至117年度電力需求年均成長率再增加0.61%(詳圖1)。
圖1 113至122年度全國用電需求預測結果
資料來源：112年度全國電力資源供需報告。
2.超級電腦高速運算時消耗大量電力，能源消耗與算力增加成正比，Green500以消耗每瓦特電力可得算力為能源效率之評比排名，能源效率最佳前三名分別為德國JEDI(72.73GFLOPS
/Watts)、英國Isambard-AI phase 1(68.83GFLOPS/Watts)、波蘭HeliosGPU(66.95 GFLOPS/Watts)；而臺灣能源效率最佳前2名則為中央氣象署FX1000 (16.57 GFLOPS/Watts、第62名，15.98 GFLOPS/Watts、第65名)，至國科會臺灣杉2號(11.28 GFLOPS/Watts)排名由107年11月之第10名，持續下滑至113年6月之第78名(詳表4)。
表4 Green500超級電腦能源效率排名情形 單位：GFLOPS/Watts
排名
電腦名稱
國家
能源效率
1
JEDI
德國
72.73
2
Isambard-AI phase 1
英國
68.83
3
Helios GPU
波蘭
66.95
4
Henri
美國
65.40
5
preAlps
瑞士
64.38
6
HoreKa-Teal
德國
62.96
7
Frontier TDS
美國
62.68
8
Venado
美國
59.29
9
Adastra
法國
58.02
10
Setonix – GPU
澳大利亞
56.98
62
FX1000(中央氣象署)
臺灣
16.57
65
FX1000(中央氣象署)
臺灣
15.98
78
臺灣杉2號
臺灣
11.28
107
創進1號
臺灣
5.75
144
臺灣杉3號
臺灣
4.07
說 明：Green500未載明TAIPEI-1能源效率值。
資料來源：https://www.top500.org/lists/top500/，瀏覽日期113年7月30日。
綜上，AI乃是鞏固國家競爭力，推動經濟發展之關鍵技術，惟我國Top500超級電腦算力及Green500能源效率排名持續落後，且112年度臺灣AI準備度世界排名亦下滑至19名，鑒於117年度AI電力需求較112年度成長約8倍，允宜加速建置相關基礎建設並如期建構新一代高速運轉主機，以推動AI相關開發與應用並促進我國整體經濟發展動能。
(分機：8658 陳輝國)