AI運算效率迎突破 新加坡團隊模擬神經元 促台廠關注高階PCB
新加坡國立大學(National University of Singapore)研究團隊近期取得重大科學突破,成功利用單一標準矽電晶體模擬生物神經元與突觸功能,為開發高效能人工智慧(AI)硬體開啟新頁。這項研究成果將加速神經形態運算(neuromorphic computing)的實現,未來有望大幅提升AI晶片的運算效率並降低能耗。與此同時,全球對高速印刷電路板(PCB)的需求持續攀升,為台灣半導體及相關供應鏈帶來新的關注焦點。
這項由新加坡國立大學工程學院材料科學與工程學系副教授 Mario Lanza 領導的團隊,已在國際知名科學期刊《自然》(Nature)上發表相關研究。他們發現,一個普通的矽電晶體在特定操作模式下,能模仿生物神經元的放電及突觸權重變化等核心機制。相較於 IBM Summit 超級電腦每秒需消耗約 15 兆瓦(megawatts)電力才能執行 200 兆次浮點運算,人腦在不到一公斤的重量下,能以低於家用燈泡的能耗,達到五倍以上的運算能力。
Lanza 副教授團隊開發的「神經突觸隨機存取記憶體」(Neuro-Synaptic Random Access Memory, NS-RAM)雙電晶體單元,不僅能動態切換神經元與突觸模式,更重要的是,它採用現有商業化的 CMOS(互補式金氧半導體)技術,而非複雜的電晶體陣列或新興材料。Lanza 副教授表示,這意味著 NS-RAM 具備高度可擴展性、可靠性,並能與現有半導體製造流程相容,其中包含180奈米節點電晶體,可由新加坡本地企業生產。
在高頻寬、低延遲的數位轉型趨勢下,高速 PCB 在數據中心、5G 基礎設施、高效能運算、車用電子及消費性電子產品等領域扮演關鍵角色。根據《SNS Insider》的報告,全球高速 PCB 市場預計將從 2025 年的 262.8 億美元成長至 2033 年的 398.9 億美元,複合年均成長率(CAGR)達 5.39%。隨著人工智慧、雲端運算、物聯網及下一代通訊網路的快速發展,對高速、高密度互連解決方案的需求日益增加。
台灣多家製造商在全球高速 PCB 市場中佔據重要地位。《SNS Insider》指出,臻鼎科技控股股份有限公司(Zhen Ding Technology Holding Limited)以其高速/高密度互連技術獲得國際認可,並強調創新與自動化。欣興電子(Unimicron Technology Corporation)則是網路、通訊與電腦技術領域 PCB 的領導供應商,其產品可與複雜的半導體裝置結合,顯示其在高速資料處理環境中的競爭力。此外,華通電腦股份有限公司(Compeq Manufacturing Co., Ltd.)也以其大規模生產與工程精確度,在全球消費性電子及通訊產品的高速 PCB 市場中扮演要角。這些台灣企業在材料、多層板架構與訊號完整性優化方面的持續投入,對於滿足未來高效能運算,包括神經形態晶片等新興技術的需求至關重要。