加台AI技术性互补合作


加拿大亚太基金会东北亚高级研究专家、主要研究亚太地区绿色转型、能源安全和数字化转型的孙玲朴博士(Sun Ryung Park)6月30日撰文《加拿大与台湾如何在人工智能、芯片和关键矿产领域携手合作》,指“台湾在人工智能(AI)时代的重要性如今已超越半导体制造领域。该岛在人工智能赖以生存的多个物理基础设施中扮演着核心角色,包括尖端半导体制造、先进芯片封装、人工智能服务器生产以及训练和运行高级人工智能模型所需的节能硬件系统”,对加拿大而言,台湾的“机遇并非在于复制台湾的半导体模式,而在于围绕人工智能基础设施日益增长的配套能力建立有针对性的合作伙伴关系,包括人工智能半导体研究、光子学、化合物半导体、关键矿物和清洁技术。这将使加台合作超越一般的供应链韧性,转向更具技术互补性的重点领域”。


全文如下:


台湾在人工智能(AI)时代的重要性如今已超越半导体制造领域。该岛在人工智能赖以生存的多个物理基础设施中扮演着核心角色,包括尖端半导体制造、先进芯片封装、人工智能服务器生产以及训练和运行高级人工智能模型所需的节能硬件系统。


台湾现已在其“五大可信赖产业”计划中明确将半导体、人工智能、安全技术和下一代通信联系起来,旨在使台湾成为民主国家“不可或缺且值得信赖的技术伙伴”。台湾不再仅仅将自己定位为芯片制造商,而是致力于打造一个值得信赖的人工智能硬件生态系统。


对加拿大而言,机遇并非在于复制台湾的半导体模式,而在于围绕人工智能基础设施日益增长的配套能力建立有针对性的合作伙伴关系,包括人工智能半导体研究、光子学、化合物半导体、关键矿物和清洁技术。这将使加台合作超越一般的供应链韧性,转向更具技术互补性的重点领域。


台湾独特的半导体模式


台湾的半导体产业并非通过复制垂直整合的美国或韩国模式崛起,也并非依赖于庞大的国内市场。其成功,主要以台积电(TSMC)为核心,基于一种不同的产业逻辑:纯粹的晶圆代工模式。与将芯片设计、制造和产品销售整合于同一家公司的一体化制造模式不同,台积电专注于制造由其他厂商设计的芯片。这使得台积电成为全球首家专注于芯片制造的晶圆代工企业,并使台湾得以将自身定位为全球芯片设计师的生产平台,而非品牌半导体产品的直接竞争对手。


台湾政府发挥了重要作用,但并非通过传统的进口替代方式。台湾在相对开放的贸易环境下较早进入半导体行业,并利用公共研发支持,在快速变化的行业中找到了可行的定位。因此,台积电在全球半导体行业占据主导地位,生产了全球约90%的尖端芯片,这些芯片是智能手机、人工智能服务器和高性能计算等尖端技术所必需的。其成功的关键在于对工程人才的长期投资、政府支持的技术项目,以及与“无晶圆厂”企业的紧密合作——这些企业负责设计和销售芯片,但将制造外包。


正因如此,不应将台湾的半导体发展路径与日本的路径相提并论。如今,日本在半导体领域的优势主要体现在材料、设备和产业深度上,包括高纯度化学品、硅片、测试设备和芯片制造工具。台湾的重要性在于其平台制造:代工模式使全球无晶圆厂企业能够专注于设计,同时依赖台积电等专业制造商进行生产。与此同时,韩国凭借三星和SK海力士等公司在存储芯片领域占据主导地位,占据全球存储市场一半以上的份额,而台湾则巩固了其在代工制造领域的地位。因此,台湾的战略地位并非源于自给自足,而是源于芯片设计与制造之间的战略性分工。


人工智能时代延续而非颠覆了这一逻辑。台湾仍然是其他创新企业的制造合作伙伴,但其角色范围已发生变化。曾经以代工为主的时代,如今正演变为人工智能基础设施的时代。随着先进人工智能越来越依赖于尖端芯片、先进封装、高带宽内存集成、人工智能服务器和节能硬件系统,台湾的平台角色正从半导体制造扩展到更广泛的、支撑人工智能发展的物理基础设施。


从代工强国到人工智能基础设施平台


人工智能正在重塑全球芯片产业。人工智能预计将推动全球半导体产值达到1.5万亿美元,台湾不仅将自身定位为先进芯片的生产地,更致力于成为值得信赖的人工智能硬件平台。


因此,台湾的人工智能芯片战略既是一项产业升级战略,也是一项地缘政治定位战略。台湾的优势不仅在于台积电的制造能力,更在于其涵盖芯片制造、封装、设计支持、服务器制造以及值得信赖的全球合作伙伴关系的更广泛生态系统。


这一方向体现在台湾的“五大可信赖产业”计划中,该计划将半导体、人工智能、安全技术、国防相关产业和下一代通信联系起来。该计划不仅将台湾定位为制造中心,更将其打造为民主经济体值得信赖的技术伙伴。政府优先发展先进半导体研发、试生产、先进制造工艺、封装技术、人工智能应用、提升计算能力、国际合作以及低能耗解决方案。这不仅仅是支持台积电,更是一个涵盖广泛领域的计划。它标志着台湾正试图构建一个完整的人工智能硬件生态系统,在这个生态系统中,人工智能芯片的设计、封装、集成和部署都将通过可信赖的网络完成。


先进封装技术是这一转变的核心。对于政策制定者而言,问题不再仅仅在于企业能否制造出更小、更快的芯片,还在于他们能否以满足先进人工智能系统所需的速度、带宽和能效的方式集成处理器、内存和其他组件。台积电的CoWoS封装技术已被广泛应用于人工智能芯片,包括英伟达设计的处理器。与此同时,联发科等台湾企业也正进军定制人工智能芯片领域。这些发展表明,台湾在人工智能硬件领域的角色正从晶圆制造扩展到更广泛的架构层面。


这一点至关重要,因为人工智能的性能越来越依赖于集成,而不仅仅是制造工艺。先进的人工智能系统需要计算能力、高带宽内存、芯片组、散热和电源管理之间的紧密协作。因此,台湾在先进封装、芯片制造和供应商协调方面的优势使其能够扮演超越台积电代工能力的平台角色。同样的逻辑也延伸到了人工智能服务器和数据中心相关硬件领域。富士康与施耐德电气和OpenAI的合作表明,台湾正从电子制造领域向服务器、电源系统、散热和能源管理技术领域转型。台湾虽然无法掌控全球数据中心产业(该产业仍深受美国云计算和人工智能公司的影响),但其企业在生产用于大规模训练和部署人工智能模型的硬件系统方面正发挥着越来越重要的作用。


人工智能-能源-芯片的关联


台湾的人工智能芯片关联也与人工智能-能源-安全关联密切。台湾半导体领先地位的可持续性不仅取决于制造和封装能力,还取决于台湾能否获得可靠、价格合理且日益低碳的电力。先进的晶圆厂、封装设施、人工智能服务器和数据中心都是高耗能设备,因此能源容量和电网韧性是台湾技术战略不可或缺的一部分。


台积电已将此视为一项工程制约因素。2026年5月,一位台积电高管表示,人工智能电力需求的激增使得能源效率(而非原始计算能力)成为制约未来芯片发展的主要因素。他直接指出,先进封装、3D芯片堆叠和光子学是提升性能而不增加功耗的重要途径,这一点意义重大。这表明人工智能竞争的前沿正在转向每瓦性能、散热管理和系统级效率。


对台湾而言,这已成为一个关乎国家韧性的问题,因为该岛严重依赖进口能源。2026年4月,由于中东冲突导致的供应中断引发了人们对能源安全的担忧,台湾不得不再次寻求液化天然气供应的保证。其自身无核化政策关闭了岛上所有核电站,这削弱了其能源安全。同一份报告指出,台湾严重依赖进口能源,凸显了其经济的脆弱性,因为台湾最重要的战略产业需要极其可靠的电力供应。随着人工智能数据中心和封装产能的增加,能源安全和电网韧性也成为产业政策问题。


这为加拿大和台湾在人工智能硬件和能源韧性交叉领域的合作创造了更具体的机遇。随着台湾人工智能硬件发展雄心与能源效率和基础设施韧性日益紧密相连,加拿大的作用不仅在于其半导体相关能力,还在于其支持这一发展所需的配套技术和资源。下一步是将这种互补性转化为一项重点突出的双边合作战略。


加台合作


对加拿大而言,台湾的人工智能芯片产业链为其提供了一个契机,使其能够超越传统的供应链韧性战略,转向更具针对性的技术互补战略。台湾的优势在于其长期以来积累的平台地位,该平台连接了先进的制造、封装、设计支持、服务器制造以及值得信赖的全球合作伙伴关系。加拿大的机遇在于构建人工智能基础设施日益需要的周边投入能力,包括人工智能研究、节能计算、光子学、关键矿产、清洁能源、网络安全和人才流动。


此类合作的制度基础比人们通常认为的更为稳固。渥太华已将信息通信技术、清洁技术和能源列为台湾的优先发展领域。近期签署的双边框架协议——包括2023年《外国投资促进及保护安排》、《2023年供应链韧性合作框架》和2024年《科技创新安排》——为加台科技合作向更具战略意义的人工智能基础设施伙伴关系转型提供了切实可行的渠道。


深化合作最坚实的基础是人工智能与半导体交叉领域的研究合作。2026年,加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)和台湾国家科技中心(NSTC)联合发起了一项关于半导体和人工智能的联合项目征集,双方承诺每个三年期项目最高出资100万加元,最高出资22.5万加元。该征集项目最引人注目之处在于其对双方关系的定位:加拿大的人工智能优势与台湾的半导体专长相结合,共同开发人工智能驱动的半导体解决方案。研究领域远不止于一般的合作,还包括人工智能辅助设计自动化、先进制造和封装、高性能人工智能芯片、互连技术、量子光子学、化合物半导体、微机电系统以及共享的人工智能/高性能计算测试平台。下一步应在此轮首轮融资的基础上,通过加强产业界参与、共享研究以及完善测试基础设施,推动项目从实验室研究走向原型制作和商业化。


另一个极具前景的领域是光子学和化合物半导体。加拿大自身的关键矿产和半导体战略强调了其在研发、设计、专业制造和先进封装方面的优势,并指出加拿大光子制造中心是北美唯一一家提供端到端纯化合物半导体代工厂服务的企业。加拿大在磷化铟、砷化镓和氮化镓方面也拥有强大的能力。随着光子学和高速光互连技术成为人工智能数据中心效率的关键,这些领域的战略意义也日益凸显。下一个议程是确定加拿大光子和化合物半导体元件如何在台湾的人工智能服务器、封装和数据中心供应链中满足特定需求。


关键矿产也应重新定位为人工智能基础设施的一部分。渥太华在《关键矿产战略》中明确将半导体列为优先价值链,并强调镓、锗、铟和其他化合物半导体原料的重要性。这些材料不仅支持芯片生产,还支持人工智能基础设施所依赖的先进电子、通信和电力系统。因此,加台合作应着重于确定台湾半导体和人工智能硬件产业所需的矿产原料,并建立可靠的加工、认证和供应途径。这将使加拿大的上游资源和加工能力与台湾的下游制造能力更直接地连接起来。


清洁能源可以成为加台人工智能基础设施议程的最后一个支柱。台湾的半导体和人工智能发展雄心需要可靠、经济且日益低碳的电力,而人工智能系统也对电力消耗、冷却和电网稳定性提出了新的要求。加拿大可以在电网现代化、储能、需求侧管理、工业能效和低碳电力并网等方面贡献专业知识。双边合作可以着重于将这些能力应用于半导体工厂、人工智能数据中心和其他高耗能技术基础设施,从而将清洁能源合作与台湾的产业韧性直接联系起来。


加拿大和台湾现在有机会将各自的优势互补,构建更具针对性的AI芯片基础设施伙伴关系。双方于2023年和2024年达成的双边协议,为在研究、投资、供应链韧性、关键矿产和清洁技术领域开展更深入的合作奠定了基础。当务之急是利用这些框架,将加拿大在人工智能研究、专业技术、材料和能源系统方面的能力与台湾在半导体制造和硬件集成方面的优势对接起来。这种合作将有助于加拿大深化其在战略技术供应链中的作用,同时支持台湾构建更高效、更具韧性的AI基础设施。


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