超級電腦可應用於航太領域。（取自ＮＡＳＡ臉書） 黃吉川 量子電腦被視為「下個世代的運算工具」，行政院在日前宣布，科技部、經濟部及中研院已共同籌組「量子國家隊」，未來五年將投入新台幣八十億元進行量子科技研發，並計畫在台南沙崙科學園區設立中研院量子科研基地，希望在二０三０年在全球量子科技產業中占有一席之地，透過前瞻部署量子科技的發展，由基礎研發扮演火車頭，結合應用工程及研究促成產業結構的轉型。 量子電腦包含超級電腦、神經網絡、人工智慧三大部分，最大特色則是來自於超級電腦擁有超高速運算並處理大量的資訊運算能力。量子電腦需要超級電腦來設計及控制大量的量子邏輯匣，也唯有超級電腦能夠輸入、讀出與儲存量子電腦計算的巨量資料。簡言之，量子電腦就是超級電腦的未來，如果沒有建置超級電腦的穩固基礎，要發展量子電腦形同緣木求魚。 從環保到核武 應用領域廣泛 超級電腦現階段的實際運用已相當廣泛，除了資源節約、環境保護、氣象預測、新藥與療法開發、機器翻譯、自動駕駛等，特別是在軍事上的核武模擬、加密、飛彈防禦、彈道軌跡模擬、航太研究與監控科技等，乃至於全球氣候變遷和地震模擬等大規模複雜系統運算上，超級電腦都扮演了愈形重要的關鍵角色。超級電腦早被強權視為國家戰略產業，也是產業創新發展重點。美國與中國大陸對抗下，超級電腦也成了火線上嚴格管控的戰略科技。 中國大陸發展超級電腦的重要關鍵出現在二０一四年。當年九月，大陸的聯想集團（Lenovo）與ＩＢＭ宣布收購IBM x86伺服器業務的所有相關監管規定。聯想成為全球x86伺服器第三大廠商（百分之十一），僅次惠普（百分之二十九點六）及戴爾（百分之二十二）。而ＩＢＭ的伺服器廠，大多數都來自台灣。 美國為箝制、拖延中國大陸發展超級電腦，發布三次重要的禁令，包括：歐巴馬政府時期於二０一五年四月禁止英特爾售予中國大陸超級電腦「天河二號」處理器所使用的Xeon晶片，並將中國大陸的國防科技大學、國家超級計算機中心天津中心列入實體清單。二０一九年六月，川普政府再將五家中國大陸超級電腦相關機構列入實體列管清單；今年的四月，拜登政府又增列了七家。 美國禁令 激化大陸創新進程 美國指控這些中國大陸機構使用美國技術，運用在發展核武、極音速飛彈等，進行違反美國國家安全或外交政策利益之活動。然而，美陸對立的科技戰，以及美國對中國大陸祭出一波波禁令，也激化中國大陸追求科技自主、創新的進程，近幾年來，在超級電腦的數量與運用上，都有長足的發展。 迄今，美國雖仍在超級電腦的核心技術上占有優勢，但在超級電腦的數量上，中國大陸於二０一七年就超越了美國。近日最新公布全球超級電腦數量分布，中國大陸就占了一百七十三台（百分之三十四點六），排名第二的美國一百四十九台（百分之二十九點八），日本以三十二台居第三（百分之六點四）。 此外，中國大陸為了在關鍵技術上要逐步擺脫對美國的依賴，也致力發展自己的系統。事實上，在太空領域如衛星定位系統的北斗（ＢＤＳ），就已經和美國全球定位系統（ＧＰＳ）分道揚鑣。依大陸超級電腦研發應用的發展速度，預估在未來十年就可超越美國。 美國總統拜登簽署行政命令，強化美國關鍵產業供應鏈，解決全球半導體晶片短缺。（路透，資料照） 美陸供應鏈 台商占吃重角色 另一方面，以超級電腦為火車頭帶動的５Ｇ、ＡＩ人工智慧等資通訊產業，在國際產業鏈中早已是「你泥中有我，我泥中有你」。無論是紅色供應鏈或美國超級電腦中所使用的伺服器與交換器、晶片，台廠都占有重要地位並參與甚深。以資通訊產業為主的商品，在美陸貿易與兩岸經貿中持續火熱成長，和緊繃的政治對立大相逕庭。 根據中國大陸海關七日公布的統計，陸美貿易在今年前十一個月的總值為人民幣四點四一兆元，年增百分之二十一點一。另，根據我國財政部七日公布的統計，今年一至十一月台灣對大陸（含香港）出口金額占比約百分之四十三。今年一至十一月我對中國大陸、美國分別出超九百五十三點二億美元、二百四十四點八億美元。 中國大陸運用超級電腦建置北斗衛星導航系統（ＢＤＳ）。 （取自中國大陸國家航天局官網） 若發生衝突 沒任何一方得利 估計台灣全年對陸、美兩大經濟體出超金額將創下史上新高，中國大陸去年出口的前十大企業中，台商就占了六家，主要都是資通訊相關。台灣對大陸出口產品中，半導體相關產品也是一枝獨秀。這已明顯反映出，以半導體等資通訊產業為主的兩岸台商產品，持續扮演了美、陸兩強科技發展的吃重角色。 簡言之，美陸台三邊的資通訊產業結構，剪不斷、理還亂，糾結已深，倘若發生衝突，沒有任何一方可從中得利。因此，美國對中國大陸實施技術管制與制裁，台廠也會被殃及池魚；美國想要脫離紅色供應鏈談何容易，而大陸市場占台灣出口的百分之四十三，台灣與大陸也都難以承受兩岸經貿被一刀切。 歸根結柢，台灣要發展量子電腦，必須先體認到超級電腦做為國家戰略產業的重要性。目前台灣的超級電腦只有兩部，世界排名二十一，這與台灣晶片代工執世界牛耳、台商在產業中的巨大影響力，以及國內資通訊產業人才濟濟相比，實在不成比例。 台灣要在美陸對抗下找出自己的生存之道，下一個挑戰就是把量子電腦的基石—超級電腦好好建立起來，否則難以建立有意義的量子電腦，台灣有此能力，並應朝向太空科技、生技產業、國防工業發展。如果在超級電腦發展上繼續依賴美日，形同將安全交在別人手裡，產業核心技術不能操之在己，又如何談創新升級？更難去奢求邁向智慧製造、全球市場與雲端控管的工業４．０階段。 （成功大學工程科學系講座教授、超級電腦計算研究中心主任黃吉川口述，記者趙家麟採訪整理）