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時事觀點

新時代的AI革命與全球半導體基礎設施競局(科技產業資訊室)
劉佩真

2026/10/13

轉載自《科技產業資訊室》

隨著生成式AI與代理式AI的加速演進,人工智慧正具備自主規劃的邏輯大腦,並跨越數位邊界、與真實世界深度互動,這場孕育於資料中心的新工業革命,深刻改變全球的運作樣貌,特別是AI晶片、加速器與高效能運算晶片的爆發性需求,不僅引爆兆元半導體商機,也促使硬體底層技術發展出進化的鐵三角架構。首先在運算端,專用型ASIC以極致的推論效率取代部分彈性,而CPU亦在代理式工作流中重奪主導權,成為複雜任務的指揮中樞;其次在記憶體端,為應對龐大參數,高頻寬記憶體與先進架構革命正全力打破效能之牆」最後在傳輸端,矽光子與共同封裝光學技術則逐步成形,用以突破AI叢集的資料搬移瓶頸。

在此背景下,全球半導體市場迎來歷史性的爆發,根據WSTS的預測,2026年全球半導體市場規模將達到1.65兆美元,年成長率高達108.1%,其最核心的推動力即為AI基礎設施的全面建速。在產品結構上,高單價晶片出貨比重的拉升帶動整體平均銷售價格的大幅成長,其中記憶體市場因HBM產能供給趨緊,預期在2026年爆發性成長,邏輯IC市場也將迎來不小的成長幅度。這波動能預計將一路延續至2027年,屆時全球半導體廠商的總資本支出在邏輯與記憶體投資的雙引擎帶動下,將維持長期向上的高檔水準,顯見AI資料中心基礎設施已成為引領產業結構升級的最關鍵力量。

面對此一關乎國家競爭力的戰略資產,全球主要國家與地區紛紛將政策重心由過去的單點補助,轉向系統性的算力主權與國家級AI生態系建構。

美國政府在2025年7月發布美國AI行動計畫,將AI提升至國防與國家經濟的最高戰略層級。該計畫透過簡化資料中心、半導體廠與能源設施的許可程序(如推動PermitAI環境審查與釋出聯邦土地),並擴大《晶片法案》與《國防生產法》的補助權限,全方位保障本土供應鏈的安全;同時美國提出「完整AI技術堆疊出口」戰略,不僅出口單一晶片,更整合硬體、模型、軟體及標準輸出至盟友國家,試圖在海外建立以美國技術為核心的全球AI聯盟。

日本則採取從制度架構到基礎建設的國家級推進模式,於2025年施行《人工智慧相關技術研究開發及活用推進法》,並由首相主導制定「人工知能基本計画」。為降低對海外雲端巨頭的依賴,日本經濟產業省透過大額補助扶植國內如Sakura Internet、SoftBank等本土AI Cloud業者,加速部署Nvidia Blackwell系列等最新GPU算力,同時日本政府透過「GENIAC」計畫扶植高性能日語大語言模型的開發,並結合Rapidus的2奈米先進製程、Preferred Networks(PFN)的低功耗晶片設計與Sakura Internet的雲端營運,共同打造一條具備經濟安全保障的日本製AI基礎設施鏈結。

韓國在算力搶旗賽中同樣展現強大的政策意志,短期內韓國科學技術資訊通信部於2025年推出「國家AI GPU基礎設施倡議」,由政府出資與三大本土雲端商合作,大規模採購數萬顆高效能GPU,優先部署於本土CSP以快速補足算力缺口。長期而言,韓國正傾全國之力推動「國家AI運算中心(NACC)」及「K-Cloud」計畫,其戰略核心在於利用真實的國家級雲端市場創造應用需求,導引並驗證國產NPU與先進PIM(記憶體內運算)晶片的商轉能力,逐步形成從自主晶片、AI Cloud到應用服務的完整本土AI半導體生態系。

相較於日本與韓國的積極布局,歐盟的政策重心則經歷重大的典範轉移,也就是過去歐盟雖以《人工智慧法案》建立全球首創的監管框架,卻也因合規成本過高而壓抑創新速度,面臨AI基礎設施落後與高度依賴非歐美系服務的局限。為扭轉劣勢,歐盟推出「AI大陸行動計畫」,角色正式從規則制定者轉型為技術領導者,該計畫預計建構19座整合算力、資料與服務的AI工廠,提供歐洲新創與研究機構本土的AI超級電腦資源。此外,歐盟亦透過基於RISC-V的歐洲數位自主計畫(DARE)同步開發自主處理器與AI加速器,力求在長期發展中補足底層運算技術的技術主權。

而在資金與能源豐沛的中東地區,則正迎來從石油經濟轉型為全球AI算力與資料中心樞紐的大規模擴張期,特別是沙烏地阿拉伯透過主權基金PIF旗下的AI公司HUMAIN,積極與Nvidia、AWS、AMD及Cisco等美國科技巨頭建立合資與戰術合作,打造高達500MW、部署最新晶片的AI工廠與雲端平台。同時阿拉伯聯合大公國則引進美國境外最大的AI基礎設施聚落「Stargate專案」,結合OpenAI、Oracle與SoftBank的資本與技術,在當地建立首期200MW、中長期達GW級規模的AI園區,並全面導入太陽能與核能等綠能供電。然而,中東在打造阿拉伯世界AI生態系的同時,底層核心硬體與網路安全技術依然高度依賴美系供應鏈,未來其基建落地的速度與擴張規模,仍將高度受限於美國的技術出口管制風險與安全審查。而雖然中東國家對於AI基礎設施的建設態度相當積極,但不可否認中東烽火的發生,仍舊是對於該地區產生極大的衝擊,已就此延緩整個地區對於AI發展的建設。

整體來說,這場全球AI基礎設施競局,AI已不再僅僅是單純的科技創新或法規監管議題,而是升級為各國競逐國家競爭力的核心戰略資產,不論是主權算力的爭奪、半導體與AI政策的深度融合,或是與綠能、電網等基礎設施承載能力的整合,政策的勝負關鍵已在於能否建構出自主可控且繁榮的產業價值鏈;等同在這場涉及技術聯盟、出口管制與主權安全的全球競賽中,世界各國正緊密地盤點自身的優勢,在國際合作與自主技術之間,全力拼搏下一世代的科技發言權。

作者資訊:
劉佩真 台灣經濟研究院產經資料庫研究員暨總監、APIAA院士

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