一万亿晶体管GPU将到来 台积电董事长撰文解读

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在之前的演讲介绍中，台积电曾多次谈到了万亿晶体管的路线图。今天，在IEEE网站上，发表了一篇署名为《How We'll Reach a 1 Trillion Transistor GPU》的文章，讲述了台积电是如何达成万亿晶体管芯片的目标。

www.cnbeta.com.tw/, Feb. 29, 2024 – 

值得一提的是，本文署名作者MARK LIU（刘德音）和H.-S. PHILIP WONG，其中刘德音是台积电董事长。H.-S Philip Wong则是斯坦福大学工程学院教授、台积电首席科学家。

在这里，我们将此文翻译出来，以飨读者。

以下为文章正文：

1997 年，IBM 深蓝超级计算机击败了国际象棋世界冠军Garry Kasparov。这是超级计算机技术的突破性演示，也是对高性能计算有一天可能超越人类智能水平的首次展示。在接下来的10年里，我们开始将人工智能用于许多实际任务，例如面部识别、语言翻译以及推荐电影和商品。

再过十五年，人工智能已经发展到可以"合成知识"（synthesize knowledge）的地步。生成式人工智能，如ChatGPT和Stable Diffusion，可以创作诗歌、创作艺术品、诊断疾病、编写总结报告和计算机代码，甚至可以设计与人类制造的集成电路相媲美的集成电路。

人工智能成为所有人类事业的数字助手，面临着巨大的机遇。ChatGPT是人工智能如何使高性能计算的使用民主化、为社会中的每个人带来好处的一个很好的例子。

所有这些奇妙的人工智能应用都归功于三个因素：高效机器学习算法的创新、训练神经网络的大量数据的可用性，以及通过半导体技术的进步实现节能计算的进步。尽管它无处不在，但对生成式人工智能革命的最后贡献却没有得到应有的认可。

在过去的三十年里，人工智能的重大里程碑都是由当时领先的半导体技术实现的，没有它就不可能实现。Deep Blue 采用 0.6 微米和 0.35 微米节点芯片制造技术的混合实现；赢得 ImageNet 竞赛的深度神经网络并开启了当前机器学习时代的设备使了用 40 纳米技术打造的芯片；AlphaGo 使用 28 纳米技术征服了围棋游戏；ChatGPT 的初始版本是在采用 5 纳米技术构建的计算机上进行训练的。；ChatGPT 的最新版本由使用更先进的4 纳米技术的服务器提供支持。所涉及的计算机系统的每一层，从软件和算法到架构、电路设计和设备技术，都充当人工智能性能的乘数。但可以公平地说，基础晶体管器件技术推动了上面各层的进步。

如果人工智能革命要以目前的速度继续下去，它将需要半导体行业做出更多贡献。十年内，它将需要一个 1 万亿晶体管的 GPU，也就是说，GPU 的设备数量是当今典型设备数量的 10 倍。

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