ChatGPT 橫空出世，因為容易上手、人人識玩，幾個月內令 AI 人工智能再度成為滾熱辣的話題，更重要是終於讓人親身體會到，AI 改變世界再不是科幻片才見到的未來。熱潮浪接浪，亦把 ChatGPT 背後、設計 AI 晶片的公司 Nvidia 市值推到歷史高位，在 2023 年 5 月與蘋果、微軟等巨企並列全球企業市值 Top 6 的「億萬俱樂部」。Nvidia 以製造圖像處理晶片 GPU 著名，早已成為遊戲機迷毫不陌生的名字，時事評論形容來到今天，它正在「玩真的」，正處身晶片產業鏈背後牽繫著的龐大政治棋盤。
Nvidia 創辦人及 CEO 黃仁勳早前訪台引起旋風，他旗下這間總部在加州的公司，被指在全世界 AI 晶片市場有超過 8 成市佔率，搶盡先機；Nvidia 的晶片代工廠為台積電（TSMC），被視為台灣的防共「矽盾」（Silicon Shield）。現時台灣為不同科技巨擘代工晶片，在全球先進晶片巿場佔 9 成生產量，地位亦近乎壟斷；而為台積電提供極紫外光（EUV）微影系統設備的荷蘭公司 ASML，更在全球做著獨市生意。
AI 玩法層出不窮，把 ChatGPT 當成情人談心、AI 尹光唱「一個人原來都可以盡興」…… 現在就讓我們透過組圖，認識 AI 發展背後的晶片世界，與其牽動的國際版圖。
甚麼是 AI 晶片？
所謂「晶片」（chips），是指體積細小的集成電路（Intergrated Circuit，IC），主要由半導體元件（多數原材料為矽）組成。晶片種類繁多，功能各異，如執行運算、儲存數據、感測等，舉例今天人人一部的智能電話中，機身電路板上便安裝了不同功能的晶片。
用作執行運算的邏輯晶片（logic chips），是電子設備的「大腦」，例如中央處理器（CPU，Central Processing Unit）及圖像處理器（GPU，Graphic Processing Unit）便屬此類，廣泛應用於智能電話、電腦、伺服器及智能裝置等，根據 2021 年數據，邏輯晶片銷售額佔整個晶片巿場逾 4 成。
專用於人工智能的晶片也是邏輯晶片，例如 Nvidia 的 GPU A100 及 H100、Google 的 TPU v4 等，有時會被稱為「AI 晶片」（AI chips）。Microsoft 曾解釋 OpenAI 用上「千計」Nvidia GPU 訓練 AI，另有報道引述分析師指，ChatGPT 大概需用 1 萬粒 Nvidia GPU 訓練。
搞 AI，晶片愈「先進」愈好
電晶體（transistors）是晶片裡微細的半導體元件，用作組建電路。生產商不斷追求研發更細的電晶體，一塊晶片能塞進愈多電晶體，愈可提升效能。常聞以「納米製程」來命名的晶片，當中多少納米（nm）最初與電晶體當中的物料長度相關，後來技術推進下，近年聽到小至 5 納米、3 納米等製程晶片，其實已跟電晶體物料尺寸無直接關係，多少「納米」變成生產商意指研發出效能更佳新產品的代名詞，內含各種技術改良，只以愈少納米來代表愈頂尖的意思。
而晶片運算效能更快，對於需以極大量數據訓練的AI，就是關鍵要素之一。現時 10 納米製程以下的被歸類為「先進邏輯晶片」（advanced logic chips）。Nvidia 的 AI 晶片 GPU A100 是 7 納米製程晶片，電晶體數量達 540 億；後來推出的 H100 則是電晶體數量達 800 億的 4 納米製程晶片。
現時全球的先進邏輯晶片，主要由台灣及韓國生產。台積電及其主要競爭對手韓國三星（Samsung）均已在 2022 年推出 3 納米製程晶片，兩間公司亦揚言將在 2025 年開始製造 2 納米製程晶片。
一塊晶片是如何造出來的？
一開始晶片公司都是 IDM（integrated device manufacturer），自己晶片自己造。隨著晶片生意規模愈來愈大，加上 1987 年台積電創立後改變了這個局面，目前除了 IDM 商業模式外，愈來愈多採用設計與製造分家的模式，特別是生產邏輯晶片。Nvidia 是設計晶片的無廠公司（fabless design firm），台積電就是為多間科技公司製造晶片的工廠（foundry）。現時設計多集中在美國，製造就集中在台灣、韓國、中國內地等亞洲地區，由於廠房集中在幾個地方，晶片供應危機一向是備受關注的議題，台積電為對沖地緣政治風險，2021 年起亦在美國亞利桑那州設廠，預計 2024 年投產。
晶片產業鏈一方面掌握未來世界走向，另一方面亦深受地緣政治變化影響。美國國會 2022 年 8 月通過「美國晶片法案」，商務部 2023 年 3 月公佈對晶片企業補助 390 億美元，領取補貼就要在與中國、俄羅斯、伊朗、北韓這些「受關注國家」做生意時受限制，例如不能共同研發技術。年初美國亦與荷蘭及日本達成協議，限制向中國出口晶片製造設備，而近日更有報道指美方將再收緊對華的晶片銷售相關限制。同時，中國日前亦宣佈對製造晶片需用到的原材料鎵和鍺實施出口限制，被指是在晶片戰中的反擊舉措。
Nvidia CEO 黃仁勳訪台行程就顯示了其身份之複雜，他因在台大演講引起轟動，回答傳媒提問時一方面強調與台積電維持合作關係，另一方面他會接著訪中國內地的傳聞傳得似層層，最終沒成事。但他發言時也為中美晶片戰叫苦，說道如此繼續下去，既損失中國這個第二大市場，若中國自行研發技術，亦恐怕威脅 Nvidia 地位，不知道問問 ChatGPT，能否為他提供下一步棋的答案？
